[实用新型]大功率光纤输出半导体激光器

说明书

技术领域

本实用新型属于光学领域，涉及一种半导体激光器，尤其涉及一种大功率光纤输出半导体激光器。

背景技术

大功率半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、电-光转换效率高、功耗低、结构简单、价格低廉、使用安全等独特优点，现如今已在工业加工、医疗工程、现代国防等领域得到了广泛的应用。

半导体激光器LD的工作原理是通过电激励的方式，利用半导体物质在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面作为反射镜，组成谐振腔，通过光振荡、

反馈，产生光的辐射放大，输出激光。为实现较大功率的激光输出，通常需将半导体激光器组成阵列形式LDA。但由于半导体激光器阵列LDA输出的高功率激光光束发射角过大，光束质量较差，不便于直接应用。所以在实际应用中，

需要利用微光学系统对半导体激光器阵列LDA的光束进行准直、整形，再将整形后的光束耦合到光纤中输出。这种方式在一方面从根本上改善了半导体激光器的输出光束，另一方面，由于光纤柔软可弯曲，实现了半导体激光器光束的任意方向输出，从而极大的提高了半导体激光器的实际应用范围。

如图1所示，大功率光纤输出半导体激光器一般由四部分组成：电源控制模块a、半导体激光器阵列LDA模块b、光纤耦合模块c、输出光纤d。电源控制模块a对半导体激光器阵列LDA模块b进行激励，并实现对激光输出的控制。输出的激光光束通过光纤耦合模块c进行整形，最终被耦合到输出光纤d中，从而实现半导体激光的光纤输出。

上述结构的光纤输出半导体激光器存在如下缺点：光纤耦合模块c中的微光学系统制作难度过大，工艺实现困难，成本高，实现的功率输出相对较小。特别是在需要数千瓦的较大功率输出时，半导体激光器阵列LDA较为复杂时，将其直接耦合的光纤之中，技术上更加困难，成本更高。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可实现较大功率光纤输出的半导体激光器。

本实用新型的技术解决方案是：本实用新型提供了一种大功率光纤输出半导体激光器，其特殊之处在于：所述大功率光纤输出半导体激光器包括电源控制模块、光纤合束器以及至少两路半导体激光输出单元；所述电源控制模块激励并控制各个半导体激光输出单元；所述每路半导体激光输出单元共同接入光纤合束器并通过光纤合束器输出激光。

上述半导体激光输出单元包括光纤输出半导体激光器模块、光纤耦合系统以及输出光纤；所述电源控制模块同时激励或控制各个光纤输出半导体激光器模块；所述光纤输出半导体激光器模块通过光纤耦合系统接入输出光纤；所述输出光纤接入光纤合束器。

本实用新型的优点是：

本实用新型所提供的大功率光纤输出半导体激光器，通过利用光纤合束器把中小功率光纤输出半导体激光器耦合成较大功率光纤输出半导体激光器，可有效降低面对复杂半导体激光器阵列LDA时，微光学系统的制作困难，降低较大功率光束输出半导体激光器的研制生产成本，提高激光器系统的稳定性和可靠性。本实用新型可避免在半导体激光器阵列LDA的阵列较为复杂时，微光学系统的制作困难，改变在先技术将半导体激光器阵列LDA的输出激光直接耦合到光纤的方式，实现较大功率的光纤输出。

附图说明

图1是现有的大功率光纤输出半导体激光器的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的大功率光纤输出半导体激光器的结构示意图。

具体实施方式

参见图2，本实用新型提供了一种新型大功率光纤输出半导体激光器，该大功率光纤输出半导体激光器包括电源控制模块、光纤合束器以及至少两路半导体激光输出单元；电源控制模块激励并控制各个半导体激光输出单元；各个半导体激光输出单元共同接入光纤合束器并通过光纤合束器输出激光。

半导体激光输出单元包括光纤输出半导体激光器模块、光纤耦合系统以及输出光纤；电源控制模块激励并控制各个光纤输出半导体激光器模块；光纤输出半导体激光器模块通过光纤耦合系统接入输出光纤；输出光纤接入光纤合束器。

本实用新型的工作原理是：本实用新型通过利用光纤合束器，合并中小功率光纤输出半导体激光器的输出激光，实现较大功率光纤输出半导体激光器。图2中，a为电源控制模块，b1、b2……bn为n个中小功率光纤输出半导体激光器模块，c1、c2……cn为n个中小功率光纤输出半导体激光器模块对应的光纤耦合系统，d1、d2……dn为n个中小功率光纤输出半导体激光器的输出光纤，e为光纤合束器。n个中小功率光纤输出半导体激光器通过电源控制模块a激励后产生激光，产生的激光经过各自的光纤耦合系统c1、c2……cn耦合后通过光纤d1、d2……dn输出，光纤合束器e为nx1结构，它将n个光纤d1、d2……dn中的输出激光耦合到一根光纤中，从而实现了大功率半导体激光器的激光光纤输出。