[發(fā)明專利]一種半導體激光器的光束整形器及制造方法

在審

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• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111221134A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設計）人: 李亞軍;王柳;陳曉華;于振坤;徐磊
• 申請（專利權）人: 北京凱普林光電科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;H01S5/06
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 權鮮枝;楊博濤

本發(fā)明公開了一種半導體激光器的光束整形器和其制作方法。該光束整形器包括光纖，光纖的輸出端設置有定制跳線，定制跳線包括：輸出端插芯和光束整形模塊；輸出端插芯安裝在光纖的輸出端，固定光纖；光束整形模塊包括連接套筒和自聚焦透鏡；自聚焦透鏡用于勻化光纖輸出的光斑，設置在連接套筒內(nèi)的出光一側；輸出端插芯插入設置在連接套筒內(nèi)的另一側，連接套筒的外形尺寸與跳線標準件插芯的外形尺寸保持一致。本申請通過優(yōu)化標準跳線結構，在光纖的輸出端，增加了光束整形模塊，能夠勻化光斑，而且，本申請安裝后定制跳線的尺寸，與跳線標準件保持一致，從而便于客戶的安裝使用，在不影響客戶的安裝與使用前提下，優(yōu)化了輸出光斑的均勻性。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體激光器技術領域，特別涉及一種半導體激光器的光束整形器及制造方法。

背景技術

半導體激光器(Laser Diode，簡稱LD)是利用半導體中的電子光躍遷引起光子受激發(fā)射而產(chǎn)生的光振蕩器和光放大器的總稱，以其轉換效率高、體積小、重量輕、可靠性高、能直接調(diào)制以及與其它半導體器件集成的能力強等特點而成為信息技術的關鍵器件。

但是，目前市場上光纖耦合的半導體激光器，其輸出光斑受其光纖纖芯的芯徑、光纖長度、彎曲曲率、特殊光纖結構的影響，在實際中容易出現(xiàn)激光光束強度呈現(xiàn)類似高斯函數(shù)的不均勻光場的空間分布，出現(xiàn)光斑不均勻，輸出光斑帶有暗環(huán)、空心、螺旋等不同形式的問題。這樣的光斑不均現(xiàn)象，導致半導體激光器輸出光束質(zhì)量影響客戶端實際應用，而且不均勻的光強分布在激光醫(yī)療、3D成像、激光照明、激光熱處理等領域還會帶來溫度場不均勻、局域過燒等系列危害，使得終端客戶使用受到不同程度的限制。另外，半導體激光器的安裝標準，也對半導體激光器光斑的整形勻化提出了結構上的限制要求。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術半導體激光器光斑不均勻且存在安裝標準限制的問題，提出了本發(fā)明的一種半導體激光器的光束整形器和其制作方法，以便克服上述問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種半導體激光器的光束整形器，包括光纖，光纖的輸出端設置有定制跳線，定制跳線包括：輸出端插芯和光束整形模塊；

輸出端插芯安裝在光纖的輸出端，固定光纖；

光束整形模塊包括連接套筒和自聚焦透鏡；自聚焦透鏡用于勻化光纖輸出的光斑，設置在連接套筒內(nèi)的出光一側；輸出端插芯插入設置在連接套筒內(nèi)的另一側，連接套筒的外形尺寸與跳線標準件插芯的外形尺寸保持一致。

可選地，連接套筒的外形尺寸與標準跳線SMA905的插芯外形尺寸保持一致。

可選地，光纖為多模光纖，用于對傳播的激光進行第一勻化處理，第一勻化處理后的激光輸出到定制跳線，由定制跳線的自聚焦透鏡進行第二勻化處理。

可選地，自聚焦透鏡采用材料為光學玻璃的曲面透鏡。

可選地，自聚焦透鏡的表面設置有增透膜。

可選地，連接套筒以膠黏形式與輸出端插芯粘接。

可選地，自聚焦透鏡，以膠黏形式固定于連接套筒內(nèi)部光斑輸出的一側。

可選地，光纖的外部設置有光纖護套，光纖的兩端分別設有光纖尾套。

可選地，光纖的輸入端設置有輸入端跳線。

依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種制作方法，制作如上任一項的半導體激光器的光束整形器，該方法包括：

制作尺寸小于跳線標準件插芯的輸出端插芯，在光纖的輸出端連接輸出端插芯；

組裝連接套筒和自聚焦透鏡，形成光束整形模塊；

組裝輸出端插芯和連接套筒，以在光纖的輸出端安裝光束整形模塊。