[發(fā)明專利]一種多單管半導(dǎo)體激光器耦合單芯光纖裝調(diào)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010016498.6
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111193182B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊若夫
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)耀光學(xué)（深圳）有限公司
• 主分類號: H01S5/02251
• 分類號: H01S5/02251;H01S5/02253;H01S5/00
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本發(fā)明公開了一種多單管半導(dǎo)體激光器耦合單芯光纖裝調(diào)裝置，包括：多維調(diào)整臺，所述多維調(diào)整臺設(shè)置于底座上，所述多維調(diào)整臺可實現(xiàn)XYZ三個方向上小行程高分辨率調(diào)整；滑板臺，所述滑板臺可XY兩個方向大行程正交滑動并可鎖定，所述滑板臺前端承載可固定或釋放耦合透鏡的真空吸附機構(gòu)；所述真空吸附機構(gòu)包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；用于多單管半導(dǎo)體耦合單芯光纖模塊，包括多個單管半導(dǎo)體激光器，用于固定多單管激光器的固定座，多個準(zhǔn)直半導(dǎo)體激光器的耦合透鏡，將多個準(zhǔn)直后的光束聚焦到光纖的聚焦透鏡，固定輸出單芯光纖的法蘭以及單芯光纖；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，不需要采用復(fù)雜的裝調(diào)機構(gòu)可實現(xiàn)多單管半導(dǎo)體激光器到單芯光纖的最佳耦合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光裝置，更具體的說，本發(fā)明涉及多單管半導(dǎo)體激光器耦合到單芯光纖的一種裝調(diào)裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)特征和發(fā)光特性決定了其所發(fā)出的光在垂直有源層方向(通稱快軸)具有較大發(fā)散角以及較窄的發(fā)光區(qū)，在平行有源層方向(通稱慢軸)具有較小發(fā)散角以及較大的發(fā)光區(qū)，將半導(dǎo)體激光器耦合到光纖中具有更廣泛的使用的意義。對于單管半導(dǎo)體激光器耦合到光纖有多種方法如直接耦合、球透鏡耦合、非球面透鏡耦合以及采用快慢軸準(zhǔn)直耦合等。但是單管半導(dǎo)體耦合到光纖中其輸出功率有限，工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω吖β使饫w耦合輸出產(chǎn)品的需求又不斷提高，一種有效的方法是將多個半導(dǎo)體激光器進行準(zhǔn)直拼接，并通過匯聚透鏡將多個準(zhǔn)直光束耦合進入光纖中。如何將多個單管半導(dǎo)體激光器封裝到一個產(chǎn)品里成為一個挑戰(zhàn)，而其中多個單管半導(dǎo)體激光器的高精度裝調(diào)則是其中一項非常重要的關(guān)鍵技術(shù)。

國內(nèi)外對多單管半導(dǎo)體激光器光纖耦合輸出主要體現(xiàn)的的是光路布局方法即以最小的空間布局更多的單管半導(dǎo)體激光器從而實現(xiàn)更高功率的輸出，如專利CN201410843840、CN201811337223，專利均采用快慢軸對單管半導(dǎo)體激光器進行準(zhǔn)直，并通過階梯板、反射鏡、偏振合束鏡等結(jié)構(gòu)和光學(xué)元件將多個準(zhǔn)直后的光束以更高的占空比進行平行排列，再通過會聚透鏡將多個準(zhǔn)直后的光束耦合進單芯光纖中。上述專利采用快慢軸準(zhǔn)直鏡可以實現(xiàn)高效的光束準(zhǔn)直，但是成本昂貴，裝調(diào)更復(fù)雜。

以上專利所描述的是光路排布結(jié)構(gòu)，并未涉及裝調(diào)機構(gòu)、裝調(diào)方法，而實際上，多單管半導(dǎo)體激光器的高精度的耦合裝調(diào)是實現(xiàn)多單管半導(dǎo)體激光器耦合單芯光纖的一個極為重要的環(huán)節(jié)。

本發(fā)明描述一種多單管半導(dǎo)體激光器耦合單芯光纖的裝調(diào)裝置，通過高精度調(diào)整耦合透鏡可將每個相應(yīng)的半導(dǎo)體激光器輸出激光獨立而又高效的耦合到光纖中，當(dāng)每一路輸出激光裝調(diào)完成后，移除該裝調(diào)裝置就是一個裝調(diào)好的可以單獨工作的多單管半導(dǎo)體耦合單芯光纖模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對多單管半導(dǎo)體激光耦合單芯光纖模塊提供一種高精度的裝調(diào)裝置，可實現(xiàn)對每一個半導(dǎo)體激光器相應(yīng)的耦合透鏡獨立的進行裝調(diào)使其耦合到單芯光纖效率最高，并在所有半導(dǎo)體激光器裝調(diào)完成后可以形成一個獨立的多單管半導(dǎo)體耦合單芯光纖模塊。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種多單管半導(dǎo)體激光器耦合單芯光纖裝調(diào)裝置，其特征在于，包括：

多維調(diào)整臺，所述多維調(diào)整臺設(shè)置于底座上，所述多維調(diào)整臺可實現(xiàn)XYZ三個方向上小行程高分辨率調(diào)整；

滑板臺，所述滑板臺可XY兩個方向大行程正交滑動并可鎖定，所述滑板臺前端承載可固定或釋放耦合透鏡的真空吸附機構(gòu)；

所述真空吸附機構(gòu)包括球碗套筒，吸嘴以及光窗；

用于多單管半導(dǎo)體耦合單芯光纖模塊，包括多個單管半導(dǎo)體激光器，用于固定多單管激光器的固定座，多個準(zhǔn)直半導(dǎo)體激光器的耦合透鏡，將多個準(zhǔn)直后的光束聚焦到光纖的聚焦透鏡，固定輸出單芯光纖的法蘭以及單芯光纖；

用于多單管半導(dǎo)體耦合單芯光纖模塊的Z向匹配高度的轉(zhuǎn)接座；

用于探測從光纖輸出功率的激光功率計。