[實(shí)用新型]緊湊型半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202320112488.1
• 申請日: 2023-01-18
• 公開（公告）號: CN219477238U
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭航宇;楊瑩;尹紅賀;佟存柱
• 申請（專利權(quán)）人: 吉光半導(dǎo)體科技有限公司
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40;H01S5/06;H01S5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型提供了一種緊湊型半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊，包括：第一半導(dǎo)體激光器組件、第二半導(dǎo)體激光器組件、偏振合束組件、聚焦鏡、光纖；第一半導(dǎo)體激光器組件包括多個(gè)第一激光器單元；第二半導(dǎo)體激光器組件包括多個(gè)第二激光器單元；所述第一激光器單元包括第一快軸準(zhǔn)直鏡和第一一體化透鏡；所述第二激光器單元包括第二快軸準(zhǔn)直鏡和第二一體化透鏡；所述第一一體化透鏡和第二一體化透鏡均包括：入射面、反射面、出射面。本實(shí)用新型通過采用包含慢軸擴(kuò)束、準(zhǔn)直及反射的一體化透鏡，有效縮短慢軸準(zhǔn)直鏡、反射鏡與激光芯片的距離，使得半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊更加緊湊，減小半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊的體積和重量。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種緊湊型半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊。

背景技術(shù)

高功率半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊廣泛應(yīng)用于光纖激光器的泵浦，近年來，隨著光纖激光器的發(fā)展，除了對半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊的輸出功率和亮度提出了更高的要求外，對光纖耦合模塊的尺寸和重量同樣提出了更高的要求，特別是在軍事、醫(yī)療、安防等領(lǐng)域的應(yīng)用中。

圖5為一種基于現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。第一半導(dǎo)體激光器組件41由n個(gè)第一激光器單元組成，分別為第一激光器單元41a～第一激光器單元41n，第一激光器單元41a由第一熱沉401、第一激光芯片402及第一光束整形單元411組成，第一激光芯片402位于第一熱沉401上，第一光束整形單元411位于第一激光芯片402出光的方向上，第一光束整形單元411包括在光路上依次設(shè)置第五快軸準(zhǔn)直鏡4111、第一慢軸準(zhǔn)直鏡4112及第二反射鏡4113。第二半導(dǎo)體激光器組件42由n個(gè)第二激光器單元組成，分別為第二激光器單元42a～第二激光器單元42n，第二激光器單元42a由第二熱沉501、第二激光芯片502及第二光束整形單元421組成，第二激光芯片502位于第二熱沉501上，第二光束整形單元421位于第二激光芯片502出光的方向上，第二光束整形單元421包括在光路上依次設(shè)置第六快軸準(zhǔn)直鏡4211、第二慢軸準(zhǔn)直鏡4212及第三反射鏡4213組成。第二偏振合束組件43由第四反射鏡431、第二偏振合束棱鏡432和第二VBG433組成，用于實(shí)現(xiàn)將第一半導(dǎo)體激光器組件41和第一半導(dǎo)體激光器組件42發(fā)出的光束偏振合成形成第三合束光束。第二聚焦鏡44將第三合束光束聚焦，從而耦合進(jìn)第二光纖45。以具體的設(shè)計(jì)舉例：第一熱沉401和第二熱沉501尺寸均為5.75mm×4.5mm，第一慢軸準(zhǔn)直鏡4112和第二慢軸準(zhǔn)直鏡4212的焦距均為12mm，第二反射鏡4113和第三反射鏡4213的尺寸均為4×1mm，第一激光器單元和第二激光器單元的數(shù)量n＝6，第一激光器單元41a與第一激光器單元41b的中心距離為5mm，另外考慮透鏡厚度帶來的額外光程差，第一半導(dǎo)體激光器組件41與第二半導(dǎo)體激光器組件42的尺寸之和大于42mm×30mm。

圖6為另一種現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊結(jié)構(gòu)。與圖5所示的現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊結(jié)構(gòu)區(qū)別為：第一半導(dǎo)體激光器組件51和第二半導(dǎo)體激光器組件52相互穿插。以具體的設(shè)計(jì)舉例：第一熱沉401和第二熱沉501尺寸均為5.75mm×4.5mm，第一慢軸準(zhǔn)直鏡4112和第二慢軸準(zhǔn)直鏡4212的焦距均為12mm，第二反射鏡4113和第三反射鏡4213的尺寸均為4×1mm，第一激光器單元和第二激光器單元的數(shù)量n＝6，第一激光器51a與第二激光器51b的中心距離至少為7mm，第一半導(dǎo)體激光器組件51與第二半導(dǎo)體激光器組件52的尺寸之和大于27mm×42mm。

目前，半導(dǎo)體激光器光纖耦合模塊，大都是通過快軸準(zhǔn)直鏡對單管半導(dǎo)體激光器芯片的快軸方向光束進(jìn)行準(zhǔn)直，通過慢軸準(zhǔn)直鏡對單管半導(dǎo)體激光器芯片的慢軸方向光束進(jìn)行準(zhǔn)直，再通過反射鏡實(shí)現(xiàn)快軸方向光束的一維堆疊。慢軸準(zhǔn)直鏡一般為平凸透鏡、雙凸透鏡或彎月透鏡，公告號為CN108092130B和CN112928597A均為這種結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體激光器芯片位于慢軸準(zhǔn)直鏡的前焦點(diǎn)，芯片和慢軸準(zhǔn)直鏡距離相對較遠(yuǎn)，存在較大的間隙，空間沒有被充分利用，增加了光纖耦合模塊的尺寸和重量。

實(shí)用新型內(nèi)容