一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,屬于激光技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來光纖激光器技術(shù)迅猛發(fā)展,半導(dǎo)體激光器作為栗浦源具有轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、體積小、重量輕、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),受到了較多的重視。
[0003]小功率脈沖/連續(xù)光纖激光器作為激光市場重要的組成部分逐步朝著低成本、小型化、高功率的方向轉(zhuǎn)變。一般來講,小功率脈沖/連續(xù)光纖激光器由主震-放大(MOPA)結(jié)構(gòu)組成。受限于放大器(PA)耦合器單臂承受功率,通常采用(2+1)*1耦合器將兩個(gè)相同的單管或多單管半導(dǎo)體激光器輸出光耦合進(jìn)放大系統(tǒng)。
[0004]這種系統(tǒng)的工作原理是:種子源射出的激光經(jīng)耦合器進(jìn)入摻Y(jié)b雙包層光纖后放大,最終由輸出頭輸出。兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器作為放大器的栗浦源,兩塊電源電路板分別為兩個(gè)栗浦管提供電能。這種方式較為簡單直接,但是存在兩個(gè)栗浦管占用較大空間、封裝成本及電路成本偏高、生產(chǎn)實(shí)際操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述半導(dǎo)體激光器模塊的缺點(diǎn),提供一種體積小、成本低、性能可靠的雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器。
[0006]為了解決上述問題,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體,封裝殼體的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片,在若干個(gè)單管激光器芯片的出光方向分別與之一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡、慢軸準(zhǔn)直透鏡和反光鏡,若干個(gè)反射鏡沿垂直于單管激光器芯片的出光方向設(shè)置成平行的兩排。
[0008]以下是本實(shí)用新型對(duì)上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化:
[0009]每個(gè)反光鏡與水平方向成45±5度角,相鄰兩個(gè)反射鏡角度一致,空間上錯(cuò)開一定距離。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)化:每排反射鏡的光線出射方向的位置分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)會(huì)聚透鏡和激光輸出單元。該激光輸出單元為獨(dú)立的兩根光纖。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)化:會(huì)聚透鏡表面設(shè)置有對(duì)半導(dǎo)體激光器波長高透的增透膜。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)化:激光輸出單元的輸出光纖上都刻有對(duì)激光器裝置波長高反、半導(dǎo)體激光器波長高透的光柵。
[0013]將上述雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器作為栗浦源應(yīng)用在激光系統(tǒng)中,采用雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器替代了兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器,并且僅用一塊電源電路板即可滿足需求。因此采用該半導(dǎo)體激光器可以有效減小PA栗浦源約20%的體積、降低栗浦源約10%的成本,更能適應(yīng)小功率脈沖/連續(xù)激光器朝小型化、低成本方向發(fā)展的需求。
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0015]附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例半導(dǎo)體激光器在激光器系統(tǒng)中的應(yīng)用示意圖。
[0017]圖中:101-種子源;103-電源電路板;104-激光經(jīng)耦合器;105-摻Y(jié)b雙包層光纖;106-輸出頭;202-雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器;301-封裝殼體;302-單管激光器芯片;303-快軸準(zhǔn)直透鏡;304-慢軸準(zhǔn)直透鏡;305-反光鏡;306-會(huì)聚透鏡;307-固定架;308-獨(dú)立的兩根光纖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例,如圖1所示,一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體301,封裝殼體301的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片302,若干個(gè)單管激光器芯片302的出光方向上一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡303、慢軸準(zhǔn)直透鏡304和反光鏡305。
[0019]所述若干個(gè)單管激光器芯片302的出光方向一致。出射激光先后經(jīng)過快軸準(zhǔn)直透鏡303和慢軸準(zhǔn)直透鏡304,經(jīng)快、慢軸準(zhǔn)直透鏡整形后激光光束的發(fā)散角得到不同程度的減小。
[0020]若干個(gè)反射鏡305沿垂直于單管激光器芯片302的出光方向間隔一定距離設(shè)置相互平行的兩排反光鏡,反光鏡偏轉(zhuǎn)角度一致且與單管激光器芯片的出光方向呈45度角;
[0021]每排反射鏡305的光線射出方向的位置分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)會(huì)聚透鏡306和激光輸出單元。
[0022]該會(huì)聚透鏡306表面設(shè)置有對(duì)半導(dǎo)體激光器波長高透的增透膜。
[0023]該激光輸出單元為獨(dú)立的兩根光纖308。
[0024]圖中從左至右第I,3,5個(gè)單管激光器芯片302輸出光經(jīng)第一組反射鏡305后到達(dá)一個(gè)會(huì)聚透鏡306,第2,4,6個(gè)單管激光器芯片302輸出光經(jīng)第二組反射鏡305后到達(dá)另一個(gè)會(huì)聚透鏡306。
[0025]最后兩束光分別經(jīng)各自對(duì)應(yīng)的會(huì)聚透鏡306聚焦后耦合入獨(dú)立的兩根光纖308中。獨(dú)立的兩根光纖308分別被用膠水固定在固定架307上。
[0026]如圖2所示,將上述雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器作為栗浦源應(yīng)用在激光系統(tǒng)中,該激光系統(tǒng)包括種子源101,種子源1I的輸出端按照激光的輸出方向依次連接有激光經(jīng)耦合器104、摻Y(jié)b雙包層光纖105、輸出頭106;
[0027 ]雙端光纖親合輸出的半導(dǎo)體激光器202與激光經(jīng)親合器104連接,雙端光纖親合輸出的半導(dǎo)體激光器202連接有一塊電源電路板203,提供電能。
[0028]本實(shí)用新型采用雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器替代了兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器,并且僅用一塊電源電路板203即可滿足需求。此方案可有效減小PA栗浦源的體積、提高材料利用率、降低原材料成本和人工成本,更能適應(yīng)小功率脈沖/連續(xù)激光器朝小型化、低成本方向發(fā)展的需求。
[0029]在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第I”、“第2”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外,在本實(shí)用新型的描述中,除非另有說明,“若干個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上,圖示的數(shù)量僅用作示例的目的。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,本實(shí)用新型可以有各種改動(dòng)和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體(301),其特征在于:封裝殼體(301)的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片(302),在若干個(gè)單管激光器芯片(302)的出光方向上分別與之一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡(303)、慢軸準(zhǔn)直透鏡(304)和反光鏡(305),若干個(gè)反射鏡(305)沿垂直于單管激光器芯片(302)的出光方向間隔一定距離設(shè)置相互平行的兩排反光鏡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,其特征在于:每個(gè)反光鏡(305)與水平方向成45±5度角,相鄰兩個(gè)反射鏡角度一致,空間上錯(cuò)開一定距離。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,其特征在于:每排反射鏡(305 )的光線出射方向的位置分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)會(huì)聚透鏡(306 )和激光輸出單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光裝置,其特征在于:該會(huì)聚透鏡(306)表面設(shè)置有對(duì)半導(dǎo)體激光器波長高透的增透膜。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,其特征在于:該激光輸出單元為獨(dú)立的兩根光纖(308)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,其特征在于:所述激光輸出單元的輸出光纖上都刻有對(duì)激光器裝置波長高反、半導(dǎo)體激光器波長高透的光柵。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器,包括具有一個(gè)臺(tái)階熱沉的封裝殼體,封裝殼體的臺(tái)階熱沉上間隔一定距離并排焊接有若干個(gè)單管激光器芯片,在若干個(gè)單管激光器芯片的出光方向分別與之一一對(duì)應(yīng)同軸設(shè)置有快軸準(zhǔn)直透鏡、慢軸準(zhǔn)直透鏡和反光鏡,若干個(gè)反射鏡沿垂直于單管激光器芯片的出光方向設(shè)置成平行的兩排,將上述雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器作為泵浦源應(yīng)用在激光系統(tǒng)中,采用雙端光纖耦合輸出的半導(dǎo)體激光器替代了兩個(gè)單端輸出半導(dǎo)體激光器,因此采用該半導(dǎo)體激光器可以有效減小PA泵浦源約20%的體積、降低泵浦源約10%的成本,更能適應(yīng)小功率脈沖/連續(xù)激光器朝小型化、低成本方向發(fā)展的需求。
【IPC分類】H01S5/04, H01S5/02, H01S5/06
【公開號(hào)】CN205122993
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520913197
【發(fā)明人】王本平
【申請(qǐng)人】山東圣達(dá)激光科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年11月17日