[實用新型]固體激光器與半導體激光器空間陣列合束裝置

有效

• 申請號: 201821862517.1
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN208999669U
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 趙明;周權;丁永奎
• 申請（專利權）人: 上海高意激光技術有限公司
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02B27/09;H01S3/23;H01S5/40
• 代理公司: 上海隆天律師事務所 31282
• 代理人: 臧云霄;鐘宗

本實用新型提供了一種固體激光器與半導體激光器空間陣列合束裝置，包括至少一固體激光器光路、至少一半導體激光器光路、至少一反射光學元件、聚焦光學系統和光纖，每個所述固體激光器光路包括泵浦源、泵浦光學系統和激光諧振腔，每個所述半導體激光器光路包括半導體激光器和光束整形系統，每個所述反射光學元件用于改變入射的激光光束的方向，改變方向后的各路激光光束合成一列激光束陣列；所述聚焦光學系統對入射的激光束陣列聚焦耦合；所述光纖用于輸出聚焦耦合的激光光束。本實用新型的固體激光器與半導體激光器空間陣列合束裝置縮小激光器尺寸的同時提高了激光器功率，并提供覆蓋固體激光器與半導體激光器的輸出波段的多種波長激光輸出。

技術領域

本實用新型涉及激光器領域，具體地說，涉及一種固體激光器與半導體激光器空間陣列合束裝置。

背景技術

以激光晶體、激光玻璃等材料為增益介質的固體激光器，自激光器問世以來就得到了廣泛的研究與應用，例如在激光加工、激光測距、生物醫療檢測等諸多領域。其中，微片型固體激光器自發明以來，以其具有的體積小、光束質量好、便于組裝等優點，迅速得到了普及，推動了固體激光器的小型化。但是微片激光器的功率難提高，同時面臨發熱、壽命短等一系列問題。

半導體激光器有著成本低、壽命長、體積小、可靠性高等優點，在工業加工、泵浦、醫療、通信等方面都有廣泛的應用前景。能否進一步提高半導體激光器的亮度是制約半導體激光器未來發展的一個重要因素。激光光束的亮度由輸出功率的大小和光束質量決定，功率越大，光束質量越好，亮度就越高，半導體激光器的應用領域也會更加廣泛。

由于單個固體微片激光器或半導體激光器的功率存在一定限制，不能滿足多樣化的需求，因此多個激光器合束是必然選擇。近年來，隨著光纖激光器市場的快速發展，采用激光器陣列或多個激光器進行合束的高功率激光器模組也得到了迅速發展。在固體微片激光器與半導體激光器領域，同樣可以采用類似技術進行功率擴展。

合束技術是當前實現高亮度激光器的常用手段，常規合束技術包括偏振合束、波長合束和空間合束等。偏振合束通過將兩個偏振方向的光合為一束，但通過此技術得到的激光光束的亮度只能提高到兩倍，且一般需要與其它合束技術配合使用；波長合束技術將不同波長的激光束通過二向色鏡、光柵等光學元件組合在一起，受到技術的限制，合束的單元數一般不超過5個，因此功率和亮度的提高也受到限制；空間合束技術是通過將多個激光器在空間上按照一定的次序進行排列堆疊，形成一組沿著相同方向傳播的激光束，從而得到高功率的激光輸出。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本實用新型的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

實用新型內容

針對現有技術中的問題，本實用新型的目的是為了克服現有微片固體激光器與半導體激光器各自在技術上的限制，將半導體激光器與微片固體激光器同時合束。本實用新型的固體激光器與半導體激光器空間陣列合束裝置包括：

至少一固體激光器光路，每個所述固體激光器光路包括：

泵浦源；

泵浦光學系統，所述泵浦光學系統設置于所述泵浦源的出光側，每個所述泵浦光學系統對入射的激光光束進行整形；

激光諧振腔，所述激光諧振腔設置于所述泵浦光學系統的出光側，用于形成激光振蕩輸出，包括：

激光增益介質，經所述泵浦光學系統整形后的激光束耦合至所述激光增益介質產生受激輻射；

以及所述激光增益介質兩端的反射腔鏡；

至少一半導體激光器光路，每個所述半導體激光器光路包括：

半導體激光器；

光束整形系統，所述光束整形系統設置于所述半導體激光器的出光側，對入射的激光光束進行整形和準直；