[发明专利]一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出设备及方法

权利要求书

1.一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：

a.将激光芯片组装成垂直叠阵；

b.利用非球面微透镜阵列，对叠阵中每个激光芯片快慢轴光束质量进行精密准直；

c.利用空间叠加镜，将多列叠阵进行自由空间合束；

d.通过望远镜扩束系统和聚焦系统，将激光束聚焦耦合进入光纤输出。

2. 根据权利要求1所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：所述步骤a中，由激光芯片组成的叠阵中至少包含有5个发光点，各发光点之间的间距相同。

3. 根据权利要求1所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：所述步骤a中，叠阵由多个BAR条焊接在热沉上组成；所述激光芯片焊接后smile值小于1μm，在热沉上定位偏差小于20μm；所述叠阵组装完成后，激光芯片快轴方向偏差小于50μm，热沉左右错位偏差小于20μm，绕Z轴偏角小于0.2°。

4. 根据权利要求1所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：所述步骤b中每个激光芯片精密准直后，快轴发散角为3-4.5mrad，慢轴发散角为11-12.5mrad。

5. 根据权利要求1所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：所述步骤c中的叠阵数目为两列，两列叠阵叠加后快轴光束尺寸小于9.5mm,发散角小于5mrad；慢轴光束尺寸小于5.3mm，发散角小于13mrad；光束指向性精度优于±0.01°。

6. 根据权利要求1所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合输出方法，其特征是：所述步骤d中经过望远镜扩束系统后，快轴光束尺寸小于9.5mm,发散角小于5mrad；慢轴光束尺寸小于10.6mm，发散角小于6.5mrad。

7. 一种半导体激光器的高亮度光纤耦合设备，其特征是：包括有多个激光器芯片组成的叠阵、空间叠加镜、望远镜扩束系统、聚焦系统和耦合光纤；所述叠阵发出的光束射向空间叠加镜后经过反射射入望远镜扩束系统，光束通过望远镜扩束系统后射入聚焦系统，聚焦后的光束射入耦合光纤。

8. 根据权利要求7所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合设备，其特征是：所述叠阵的数量至少为两个。

9. 根据权利要求7所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合设备，其特征是：所述激光器芯片包括有热沉、BAR条、快轴准直透镜、慢轴准直透镜、慢轴准直透镜固定支架；所述BAR条焊接在热沉一端的上方；所述BAR条发光方向上设置有快准直透镜；所述快准直透镜的下方设置有焊接在热沉上的慢轴准直透镜固定支架；所述慢轴准直透镜固定支架前端设置有慢轴准直透镜。

10. 根据权利要求7所述的一种半导体激光器的高亮度光纤耦合设备，其特征是：焊接在热沉上的BAR条数量至少为5个。