[发明专利]半导体激光合束装置

说明书

本发明公开一种半导体激光合束装置，包括：半导体激光堆阵，以及沿光路依次设置的快轴准直镜组、第一柱面镜、第一衍射光栅、第二柱面镜，和窄条部分反射镜，所述第一衍射光栅放置为与所述第一柱面镜的光轴成30‑60°的角度。本发明的利用窄条部分反射镜进行外腔反馈，结合多点波谱合束，有效改善了半导体激光光束质量。

【技术领域】

本发明涉及半导体激光技术领域，具体涉及一种半导体激光合束装置。

【背景技术】

高功率激光器在工业加工领域发挥的作用越来越大，目前所用的高功率激光器有全固态激光器、光纤激光器、半导体激光器等。半导体激光器具有电光转换效率高、体积小、可靠性高和寿命长等优点，被众多再制造、加工领域所青睐。

然而，半导体激光器的波导结构导致其光束质量不好，快慢轴方向的光参数积极不均衡，快轴方向接近衍射极限，而慢轴方向的光束质量极差，严重制约了其更广的应用范围。

亟需一种能够兼具光束质量好、电光效率高、价格低等优点的激光光源。

【发明内容】

本发明的目的是至少解决以上问题之一，改善半导体激光器的光束质量。

本发明的技术方案为一种半导体激光合束装置，包括半导体激光堆阵，以及沿光路依次设置的快轴准直镜组、第一柱面镜、第一衍射光栅、第二柱面镜，和窄条部分反射镜，所述第一衍射光栅放置为与所述第一柱面镜的光轴成30-60°的角度。

所述第一衍射光栅的光栅密度可以在1000-1800线/mm的范围，例如可以为1200线/mm。

所述第一衍射光栅可以为透射型光栅，例如透射型相位光栅，或为反射型光栅，例如反射型闪烁光栅。

一些实施方案中，所述半导体激光合束装置还包括在所述第一衍射光栅与所述第二柱面镜之间的第二衍射光栅。

一些实施方案中，所述衍射光栅为透射型衍射光栅，并且还包括设置在所述第一衍射光栅之后的全反射镜，所述第一衍射光栅和所述第二衍射光栅为同一衍射光栅，所述第一柱面镜和所述第二柱面镜为同一柱面镜。

所述全反射镜可以被放置为以1°-5°的偏移角，反射入射到所述全反射镜的激光束。

一些实施方案中，所述第一衍射光栅为反射型光栅，所述第一柱面镜与所述第二柱面镜为同一柱面镜，并且所述衍射光栅具有在1°-5°范围可调的角度，以1°-5°的偏移角反射来自所述第一柱面镜的激光束。

所述窄条部分反射镜的反射区域宽度可以为50um-200um，其反射区域可以为矩形分布或高斯型分布。

本发明利用外腔反馈原理，结合多点波谱合束，产生超高亮度半导体激光。使用窄条部分反射镜起空间滤波的作用，可以有效地消除相邻子激光器间串扰反馈的影响，保证合束光斑的单峰性，经过窄条反射腔镜出射的激光为自动合束的激光，从而显著改善半导体激光光束的质量。

【附图说明】

图1是根据第一实施例的半导体激光合束装置的立体示意图。

图2是图1的半导体激光合束装置的平面示意图。

图3是根据第二实施例的半导体激光合束装置的立体示意图。

图4是图3的半导体激光合束装置的平面示意图。

图5是根据第三实施例的半导体激光合束装置的立体示意图。

图6是图5的半导体激光合束装置的平面示意图。

图7是窄条部分反射腔镜的示意图。

图8是窄条部分反射腔镜的反射率曲线。

【具体实施方式】