一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大功率半導(dǎo)體激光器，特別是一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采用多個(gè)半導(dǎo)體激光器通過光纖或其它光學(xué)方法耦合封裝將多個(gè)輸出的激光合為一束光后獲得大功率激光光源，這種大功率激光光源可廣泛用于各種照明、各種加工及激光種子光源等領(lǐng)域。由于半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光光斑為橢圓形，其不同方向發(fā)散角不同，而且發(fā)散角大(水平發(fā)散角為8-10度，垂直發(fā)散角為35-45度)。目前，采用光纖耦合輸出激光的系統(tǒng)，主要是采用光學(xué)透鏡(如非球面微柱透鏡，球面微柱透鏡，二次準(zhǔn)直柱透鏡，聚焦柱透鏡等等)的方式將激光晶體發(fā)出的發(fā)散的激光光束耦合進(jìn)入光纖，以提高激光的耦合效率，上述透鏡需要做高精度的加工打磨，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)而且成本高，本文提出了一種采用全光纖的高效的耦合方式，工藝簡(jiǎn)單，成本低，耦合效率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，從而使半導(dǎo)體激光器高效輸出光能。
[0004 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，其特征在于:包括半導(dǎo)體激光器、裸光纖纖芯、端面為曲面的傳輸光纖，該裸光纖纖芯位于半導(dǎo)體激光器與曲面之間，所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的激光通過裸光纖纖芯將其快軸方向上的發(fā)散角壓縮，并通過端面為曲面的傳輸光纖親合。
[0005]所述裸光纖纖芯的中心軸線與半導(dǎo)體激光器的慢軸方向平行，且與半導(dǎo)體激光器的快軸方向垂直，更與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸相交;所述傳輸光纖的中心線與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸同軸。
[0006]所述曲面為球面，從而能夠增加傳輸光纖接收激光器發(fā)出的激光光束。
[0007]所述曲面上鍍有AR膜，以增加激光的透過率。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明包括半導(dǎo)體激光器、裸光纖纖芯、端面為曲面的傳輸光纖，該裸光纖纖芯位于半導(dǎo)體激光器與曲面之間，所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的激光通過裸光纖纖芯將其快軸方向上的發(fā)散角壓縮，并通過端面為曲面的傳輸光纖耦合，本方案采用的全光纖耦合方案，利用現(xiàn)成的光纖組合而成，不用光學(xué)冷加工，降低了成本，利于批量生產(chǎn)，同時(shí)也提高耦合效率。
【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明的俯視不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參照?qǐng)D1、圖2，本發(fā)明公開了一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，半導(dǎo)體激光器可采用C-Mount封裝形式或激光晶體I直接封裝在散熱熱沉2上的其他封裝形式。裸光纖纖芯3是剝?nèi)ネ扛矊又皇＠w芯的圓形光纖棒，貼近激光晶體I的發(fā)光面，所述裸光纖纖芯3的中心軸線與半導(dǎo)體激光器的慢軸方向(平行于半導(dǎo)體激光器PN結(jié)平面方向)平行，且與半導(dǎo)體激光器的快軸方向(垂直于半導(dǎo)體激光器PN結(jié)平面方向)垂直，更與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸相交或位于光軸附近位置，從而保證能夠具有很好的實(shí)現(xiàn)發(fā)散角壓縮的效果;裸光纖纖芯3的芯徑可根據(jù)激光器垂直發(fā)散角的大小選取，其與激光晶體I發(fā)光端面的距離可根據(jù)傳輸光纖的數(shù)值孔徑和耦合效率進(jìn)行調(diào)整;所述傳輸光纖4的中心線與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸同軸，傳輸光纖4的端面用光纖焊接機(jī)或熔接機(jī)燒成球狀，傳輸光纖4的纖芯的中心線與激光晶體I的光軸中心對(duì)準(zhǔn)并同軸，其位置可根據(jù)耦合效率調(diào)整。
[0012]上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)綜述為:
1、與激光晶體I水平發(fā)射面平行的圓形裸光纖纖芯3，可壓縮激光垂直方向的發(fā)散角，使激光出射光斑接近圓形，利于后續(xù)的傳輸光纖4球形端部高效的將激光光束耦合進(jìn)輸出光纖中，同時(shí)，也可根據(jù)接收光纖的數(shù)值孔徑，調(diào)整壓縮光纖纖芯的位置和直徑，使其與之相匹配，提高效率。
[0013]2、傳輸傳輸光纖4的端部為熔成曲面或球形，可在更大范圍接收壓縮后的激光光束耦合進(jìn)光纖，同時(shí)，也可根據(jù)耦合效率調(diào)整傳輸光纖4的位置，以提高激光輸出效率。
[0014]3、球形端面也可將大部分的激光反射光反射出原光路，避免反射光對(duì)激光器工作的影響，提高激光器的工作穩(wěn)定性。
[0015]4、本方案采用的全光纖耦合方案，利用現(xiàn)成的光纖組合而成，不用光學(xué)冷加工，降低了成本，利于批量生產(chǎn)，同時(shí)也提高耦合效率。
[0016]另外，所有光纖表面或斷面都鍍有AR膜(也稱增透減反膜)，能夠減少激光的反射，提尚親合效率。
[0017]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，其特征在于:包括半導(dǎo)體激光器、裸光纖纖芯、端面為曲面的傳輸光纖，該裸光纖纖芯位于半導(dǎo)體激光器與曲面之間，所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的激光通過裸光纖纖芯將其快軸方向上的發(fā)散角壓縮，并通過端面為曲面的傳輸光纖耦合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，其特征在于:所述裸光纖纖芯的中心軸線與半導(dǎo)體激光器的慢軸方向平行，且與半導(dǎo)體激光器的快軸方向垂直，更與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸相交;所述傳輸光纖的中心線與半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光的光軸同軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，其特征在于:所述曲面為球面，從而能夠增加傳輸光纖接收激光器發(fā)出的激光光束。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，其特征在于:所述曲面上鍍有AR膜，以增加激光的透過率。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效大功率半導(dǎo)體激光器耦合封裝組件，包括半導(dǎo)體激光器、裸光纖纖芯、端面為曲面的傳輸光纖，該裸光纖纖芯位于半導(dǎo)體激光器與曲面之間，所述半導(dǎo)體激光器所發(fā)出的激光通過裸光纖纖芯將其快軸方向上的發(fā)散角壓縮，并通過端面為曲面的傳輸光纖耦合。
【IPC分類】G02B6/42
【公開號(hào)】CN105549162
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610070749
【發(fā)明人】何偉鋒, 韋國興
【申請(qǐng)人】中山優(yōu)盛光電科技有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月30日