[發明專利]一種空間角度合束半導體激光器及其制備工藝和合束方法

在審

• 申請號: 201910547540.4
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110265877A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 谷洲之;馮慧慧;許玉;王琦;蔡康捷
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40;H01S5/024
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種空間角度合束半導體激光器，包括殼體（1），安裝在所述殼體（1）內的至少一個相變冷卻熱忱（2）、以及反射鏡組（3），安裝在相變冷卻熱忱（2）上的若干個激光芯片（4），其特征在于：所述激光芯片（4）上安裝有準直鏡組；所述反射鏡組（3）與設置在殼體（1）上的光纖（8）在一直線上，所述光纖（8）和反射鏡組（3）之間設置有耦合鏡（7），且殼體（1）上設置有至少一組與所述相變冷卻熱忱（2）連接的導入冷卻氣的進口（11）和出口（12）。

2.根據權利要求1所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：每個所述準直鏡組包括安裝在每個激光芯片（4）上的至少一片FAC準直鏡（5），以及對應每個FAC準直鏡（5）設置的至少一片SAC準直鏡（6）。

3.根據權利要求2所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：所述反射鏡組（3）采用的是陣列式空間角度反射鏡組，包括多片呈直線排列、且相互平行的反射鏡（31），每片所述反射鏡（31）垂直設置在殼體（1）內。

4.根據權利要求3所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：每片所述激光芯片（4）與對應的FAC準直鏡（5）和SAC準直鏡（6）在一直線上，且每片所述反射鏡（31）將穿透過FAC準直鏡（5）和SAC準直鏡（6）的光束折射至所述耦合鏡（7）上。

5.根據權利要求3所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：每片激光芯片（4）上至少設置有一片FAC準直鏡（5），每片所述FAC準直鏡（5）對應一片SAC準直鏡（6），每片所述SAC準直鏡（6）對應有一片所述反射鏡（31）。

6.根據權利要求1所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：安裝于殼體（1）上的一組相變冷卻熱忱（2）采用是的整體式宏通道結構，且宏通道區位于對應的激光芯片（4）下方。

7.根據權利要求1所述的空間角度合束半導體激光器，其特征在于：所述進口（11）和出口（12）的分別設置在殼體（1）的兩端，且在殼體（1）中的進口（11）和出口（12）之間形成了用于導入冷卻氣的冷卻通路。

8.根據權利要求1~7中任一權利要求所述的空間角度合束半導體激光器的空間角度合束方法，其特征在于：

a．每一個激光芯片（4）發出的激光光束；

b．光束入射到對應的各個激光芯片（4）前方所對應的FAC準直鏡（5）上，并穿過與激光芯片（4）前呈一直線排布的FAC準直鏡（5）和SAC準直鏡（6）；激光光束通過FAC準直鏡（5）傳遞到SAC準直鏡（6）上，使單個激光芯片（4）發出的激光光束合成一束；

c．各光束經SAC準直鏡（6）入射到空間角度陣列的反射鏡組（3）上，反射鏡組（3）中的每一個反射鏡（31）將由穿設過對應的SAC準直鏡（6）的光束折射至耦合鏡（7）上，通過耦合鏡（7）將多個激光芯片（4）發出的光束耦合后形成與水平面成一定空間角度的光簇；

d．通過耦合鏡（7）耦合光簇，并由光纖（8）將光簇輸出。