[实用新型]能与光纤快速耦合的半导体激光器

说明书

一种能与光纤快速耦合的半导体激光器，是对现有的半导体激光器的改进。  

传统的激光器通常分为气体激光器(如氦-氖激光器、氩离子激光器、CO₂激光器)和固体激光器(如Nd：YAG激光器)。半导体激光器是近年来以光通讯和光储存应用为基础发展起来的一种新型的固体激光器。它主要适用于条码扫描、激光照排、打印、激光医疗和光纤通讯领域。

但是，目前半导体激光器的耦合技术十分落后。大多采用使光纤直接耦合固化，即将光纤与半导体激光器耦合成为一体。生成带有尾纤的半导体激光器。使用时将尾纤与光纤接插件对接。这样的激光器对光纤接插件的加工精度要求很高，使用时，光纤截面也极易被磨损而降低耦合效率。而且，这样的半导体激光器尾纤还无法实现互换，只要其中任一部件损坏，整个激光器就全报废，给使用和维护带来诸多不便。为了尽快把半导体激光器推向市场，就迫切需要解决它与光纤接插件的高效、快速耦合问题。此外，半导体激光二极管在工作时，如果壳体温度上升，会使其输出功率降低，当壳体温度超过其允许值时，会烧坏激光管，所以必须及时地把激光管产生的热量迅速传导出去，才能保护激光管，使输出功率稳定。现有的半导体激光器中的散热器件仅为一金属片，散热面小，且为内置式，散热效果不理想，影响激光器的使用寿命。

本实用新型的目的在于：提出一种带有耦合接口的半导体激光器，它能与多种规格的带聚焦透镜的光纤接插件(以下简称聚焦接插件)实现直接、快速耦合。

本实用新型的另一个发明目的还在于改进现有的激光器散热器件的外形结构，增大散热器的散热面积，且将其外置，以提高散热效率。

本实用新型的技术解决方案如下：它包括电源1、二极管驱动电路2、散热器件3、半导体激光二极管4及准直镜5，在准直镜5前有一光纤耦合接口6，与半导体激光二极管4直接接触的散热器件3为外置式。光纤耦合接口6是一带有耦合接口的套筒，该套筒与准直镜筒内的半导体平行激光同轴、同心，并与耦合接口端面垂直。接口与聚焦接插件相匹配，即当聚焦接插件插入此接口中时，该接插件的端面刚好与耦合接口的端面相重合。把带有耦合接口的套筒套在准直镜筒5的最外层，就能达到与聚焦接插件的快速耦合的效果。

此外，为了达到第二个发明目的，将原有的散热器金属片改制为外表面呈凹凸状的金属圆柱体并外置，以便扩大散热面，提高散热效果。它可为导热效果好的铜质或铝质。

采用本实用新型方案制造出的半导体激光器，对市场上现有的多种规格的聚焦接插件通用性强，有良好的重复性和稳定性。操作简便，可确保耦合精度。外置式的散热面积较大的散热器，能迅速降低壳体温度，使激光器具有较高的输出稳定性。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型二极管驱动电路示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

外接电源1的两端用直流5V电压，半导体激光管4，型号为HL6714G，波长为670nm，功率为10mw。它被固定在散热器3中的激光座中，它的三个管角接在二极管驱动电路2的A、B、C三个接点上。散热器3是外表面呈凹凸状的铜质圆柱体，最大外径为22mm。准直镜5通光孔径为7。耦合接口6为M10×1的铝质螺纹接口，内孔直径为φ7.4mm，接口长度为15mm。带耦合接口6的套筒套在准直镜5的最外层并与其它内部构件固化为一体。

使用时，将聚焦接插件插入耦合接口6中，旋紧螺母，即完成了与半导体激光器的快速耦合。当聚焦接插件聚焦透镜透光孔径φ5mm，光纤芯径为φ300μm，长为2m时，耦合效率可达70％。光纤插拔引起的功率波动小于1％，光纤输出功率的稳定精度为1％。