[發明專利]一種光束縮束裝置及其方法

在審

• 申請號: 202011135447.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112260064A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 林學春;丁兵;趙鵬飛;常亮;于海娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周天宇

1.一種光束縮束裝置，其特征在于，包括：

N個單管半導體激光器(1)，用于產生N個激光束，其中，N-1個單管半導體激光器(1)構成正多邊形陣列，另外1個單管半導體激光器(1)位于所述正多邊形陣列的中心位置，N為大于等于3的整數；

N組準直鏡，分別對應于所述N個平行的激光束，每組準直鏡包括快軸準直鏡(3)及慢軸準直鏡(4)，分別用于在快軸及慢軸上對所述激光束進行準直，得到N個平行的激光束；

N-1個平板玻璃(5)，分別對應于所述正多邊形陣列中的N-1個平行激光束，用于對所述N-1個平行激光束進行折射，以使該N-1個平行激光束向處于中心位置的激光束匯聚。

2.根據權利要求1所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N等于7，所述正多邊形陣列為正六邊形陣列。

3.根據權利要求1所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N個單管半導體激光器均為TO封裝的單管半導體激光器，其任意兩者的光軸距離為12～20mm。

4.根據權利要求1所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N-1個平板玻璃(5)呈六面體形狀，其用于激光束射入和射出的二個端面平行。

5.根據權利要求4所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N-1個平行激光束向處于中心位置的激光束匯聚的距離D滿足如下條件：

其中，L為所述二平行端面間的距離，n為所述平板玻璃(5)的折射率，θ為所述激光束與所述二平行端面之間的夾角。

6.根據權利要求1或4所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N-1個平板玻璃(5)由對波長400～500nm高透的材料構成，其為石英材料或k9玻璃材料。

7.根據權利要求6所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述二平行端面的距離L范圍為5～50mm，所述激光束與所述二平行端面之間的夾角θ為30°～60°。

8.根據權利要求1所述的光束縮束裝置，其特征在于，還包括：

銅塊夾具(2)，所述N個單管半導體激光器(1)設置所述銅塊夾具(2)中，其與所述N個單管半導體激光器的接觸面涂導熱硅脂，用于對所述N個單管半導體激光器的散熱。

9.根據權利要求1所述的光束縮束裝置，其特征在于，所述N個單管半導體激光器(1)與其對應的所述N個快軸準直鏡(3)的距離為1～2mm，所述N個快軸準直鏡(3)與其對應的所述N個慢軸準直鏡(4)的距離為20～40mm，所述N個慢軸準直鏡(4)與其對應的所述平板玻璃(5)的距離為40～100mm。

10.一種光束縮束方法，包括：

S1，產生N個激光束，其中，N-1個激光束構成正多邊形陣列，另外1個激光束位于所述止多邊形陣列的中心位置，N為大于等于3的整數；

S2，分別在快軸及慢軸上對所述N個激光束進行準直，得到N個平行的激光束；

S3，分別對所述N-1個平行激光束進行折射，以使該N-1個平行激光束向處于中心位置的激光束匯聚。