[發明專利]一種緊湊型激光光源

在審

• 申請號: 202110755816.5
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113540958A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 盧愷;盧進軍;王浩;程文明;陳文博;葉飛;邵宏達
• 申請（專利權）人: 浙江航天潤博測控技術有限公司
• 主分類號: H01S5/02253
• 分類號: H01S5/02253;H01S5/183;H01S5/20
• 代理公司: 杭州新源專利事務所(普通合伙) 33234
• 代理人: 董晨楠

本發明公開了一種緊湊型激光光源，包括依次相互配合的激光器(1)、第二微透鏡陣列(2)和匯聚透鏡(3)；所述激光器(1)包括殼體(101)，殼體(101)上設有一組矩形陣列均勻分布且相互獨立的垂直安裝腔(102)，垂直安裝腔(102)內設有半導體激光器(4)；所述半導體激光器(4)包括依次分布的P?DBRs層(401)、AlAs層(402)、第一氧化限制層(403)、P面電極(404)、電流引導層(405)、第二氧化限制層(406)、有源區(407)、N?DBRs(408)、襯底層(409)和N面電極(410)，所述襯底層(408)底部還設有光束發散角準直球面鏡(5)。本發明具有裝調工藝步驟簡單以及體積較小的特點。

技術領域

本發明涉及一種激光光源，特別是一種緊湊型激光光源。

背景技術

激光是一種亮度很高的光源，它可以將所有的光能集中在一個非常小的立體角內發射，通常激光的發散角在mrad量級，因此其能量密度為普通光源能量密度的百萬倍以上。高能量密度的特性，可以很好的滿足一些激光應用的需求，然而由于激光的能量分布是呈現高斯分布的，即中心能量最高，往外能量越來越低的特性，這本質上是激光能量分布不均勻的現象。此現象嚴重地限制了其在激光切割、激光焊接、激光熔覆、激光指示以及激光醫療等領域的應用。為了改善激光器分布不均勻的現象，需要對激光器輸出的光束進行整形，使得激光束的能量分布為均勻的分布。

光束整形是對光束的強度和相位重新分布的過程。整形光束的相位分布決定了很大范圍內的光束傳輸特性。常用的光束整形方法包括：非球面透鏡組、雙折射透鏡組、空間光調制器、二元光學元件以及微透鏡陣列等。其中，微透鏡陣列通常應用在激光相干度不高的激光器(比如半導體激光器陣列)的光束整形中，一般起到分割波前的作用。然而，常規的邊發射半導體激光器陣列在入射到微透鏡陣列前，需要經過復雜的光束的重排以及準直的過程，其工藝步驟復雜，并且附加的光學系統使得整體的體積變大。因此，現有的技術存在著裝調工藝步驟復雜以及體積較大的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種緊湊型激光光源。本發明具有裝調工藝步驟簡單以及體積較小的特點。

本發明的技術方案：一種緊湊型激光光源，包括依次相互配合的激光器、第二微透鏡陣列和匯聚透鏡；所述激光器包括殼體，殼體上設有一組矩形陣列均勻分布且相互獨立的垂直安裝腔，垂直安裝腔內設有半導體激光器；所述半導體激光器包括依次分布的P-DBRs層、AlAs層、第一氧化限制層、P面電極、電流引導層、第二氧化限制層、有源區、N-DBRs、襯底層和N面電極，所述襯底層底部還設有光束發散角準直球面鏡。

前述的一種緊湊型激光光源中，所述光束發散角準直球面鏡通過離子束濕法刻蝕方式生產制得。

前述的一種緊湊型激光光源中，襯底層與光束發散角準直球面鏡之間的厚度比為1:5～1：1。

前述的一種緊湊型激光光源中，光束發散角準直球面鏡的曲率半徑為100μm^-1～20mm^-1。

前述的一種緊湊型激光光源中，光束發散角準直球面鏡的軸線與相對應的半導體激光器共軸。

前述的一種緊湊型激光光源中，光束發散角準直球面鏡的底面超出半導體激光器的底平面，超出尺寸為1～10μm。

前述的一種緊湊型激光光源中，所述光束發散角準直球面鏡表面鍍有增透膜層。

前述的一種緊湊型激光光源中，第二微透鏡陣列中的微透鏡與相應的光束發散角準直球面鏡的軸線一一對應。

前述的一種緊湊型激光光源中，所述第二微透鏡陣列固定于調整架。