[实用新型]半导体激光器折叠光束整合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种将多只半导体激光器发出的光束整合输出的装置，属于半导体激光器光束整合技术领域。

背景技术

将多只中等功率的半导体激光管发出的光叠加在一起，形成高功率的激光束是获取高功率激光光源行之有效的方法，不仅成本低，易于加入同轴指示光束，而且如有损坏的激光器可以单独更换。

目前多只半导体激光管合成的方法有两种，一种是光纤捆绑式即将单只半导体激光管首先分别用一根光纤耦合输出，再将多根光纤捆成一束输出或再耦合到一根粗光纤中输出，显然此种输出方法耦合效率低，输出光纤芯径较大不易聚焦；另一种方法是采用凹反镜对多只半导体激光器光束整合，是将多只半导体激光器的光束在空间通过成像技术聚集在一起，即通过45度反射镜和凹面反射镜成像后聚集，然后通过一根光纤耦合输出或通过光学整形变成平行光输出。此种方式由于输出光纤芯径较小因此易于聚焦，光束质量明显优于前种方法。受光纤的数值孔径的限制及为了使整合后的激光束能够耦合到芯径比较细的光纤中去，半导体激光器光束与光轴的夹角及光斑的放大倍数都不易太大，因此该光束整合方法中受光学系统的限制半导体激光器的只数不可能太多，一般不超过6-7只。

发明内容

针对现有的半导体激光器整合技术存在的整合数量少的问题，本实用新型提供一种整合只数多、光束质量好的半导体激光器折叠光束整合装置。

本实用新型的半导体激光器折叠光束整合装置采用以下技术方案：

该半导体激光器折叠光束整合装置包括外壳、光纤适配器、激光器座、45度反射镜、凹面反射镜和复合透镜，外壳上设有光纤适配器接口，在外壳的光纤适配器接口上连接有光纤适配器，激光器座、45度反射镜、凹面反射镜和复合透镜均固定在外壳上，凹面反射镜和复合透镜分别设置在激光器座的两边，激光器座的左右两侧面以凹面反射镜的聚焦成像点分界，两侧面设有数量相同的固定半导体激光器的平台。

复合透镜是两种不同折射率材料的凸凹透镜组合或胶合，也叫作胶合透镜。采用复合透镜消除球差可使耦合到光纤中的激光能量增加40％以上，在同样光纤耦合能量的条件下，可使光纤的芯径大大缩小，有效地提高了光纤输出的光束质量。

本实用新型采用45度反射镜、复合透镜和凹面反射镜对折叠光束整合，并通过一根光纤耦合输出，可使多个半导体激光器的光束进行有效整合，能量叠加输出，用多只低功率半导体激光器达到单一高功率半导体激光器输出的效果，与现有的半导体激光器整合技术相比，可使半导体激光器的整合数量提高一倍。

附图说明

附图是本实用新型的结构示意图。

其中：1、外壳，2、45度反射镜，3、凹面反射镜，4、半导体激光器，5、复合透镜，6、激光器座，7、光纤适配器接口。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型的半导体激光器折叠光束整合装置包括是外壳1、光纤适配器、激光器座6、45度反射镜2、凹面反射镜3和复合透镜5，外壳1上设有光纤适配器接口7，在外壳1的光纤适配器接口上连接光纤适配器，激光器座6、45度反射镜2、凹面反射镜3和复合透镜5均固定在外壳1上。凹面反射镜3和复合透镜5设置在激光器座6的左右两边，激光器座6的左右两侧面设有数量相同的固定半导体激光器的平台，激光器座6的左右两侧面以凹面反射镜3的聚焦成像点分界。45度反射镜2的数量与激光器座6上安装的半导体激光器4的数量相同，一个半导体激光器对应一个45度反射镜。

本实用新型的使用过程如下所述：

将用柱透镜压缩过发散角的半导体激光器4固定在激光器座上6，调整每个半导体激光器4对应的45度反射镜，使激光器座6右侧面的各个半导体激光器的光束通过45度反射镜反射后的虚像点都集中在凹面反射镜聚焦成像的点上，再由复合透镜5汇聚到光纤适配器，每个45度反射镜调整好后用紫外胶固定，调整时首先调整激光器座6上左数第五个激光器的45度反射镜及复合透镜5，使其发出的光通过光纤适配器接口7耦合到光纤中去，固定该45度反射镜及复合透镜5，然后再依次调整激光器座6上左端的其它4个激光器的45度反射镜使其所发出的光耦合到光纤中去。激光器座6右侧面的各个激光器调整方法基本相同，调好后固定各45度反射镜并用胶固定凹面反射镜3。