[发明专利]一种高光束质量半导体激光阵列合束装置

说明书

技术领域：

本发明涉及半导体激光堆栈的二维合束技术，属于激光技术领域。

背景技术

半导体激光，特别是高功率半导体激光，都是由半导体激光发光点组成巴条，或再有巴条组成半导体激光堆栈所产生的。激光光束是由每个发光点的激光相叠加而成，光束质量由于发光点的填充率的影响光束质量较差，故而有必要对其光束进行整形，从而改变其光束质量。现阶段对半导体激光堆栈的整形主要波导镜折射整形，阶梯镜反射整形等，其主要对半导体激光进行分割、重排，牺牲半导体激光快轴方向的光束质量，从而减小慢轴方向的光束质量。整形后的光束质量在很多工业和研究中还是没有达到要求。

发明内容

本发明内容提供的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，采用外腔反馈合束，再经过多波长合束装置，使半导体激光堆栈输出的激光光束大小和光束质量经过此装置后与半导体激光bar上单点的出射激光相近。

本发明采用技术方案如下：

把由输出面镀有相应波长的高透膜的半导体激光巴条组成的半导体激光堆栈放置在由半导体激光巴条、相对于巴条激光波长设计的偏角棱镜、聚焦镜、闪耀光栅和外腔反馈输出镜组成的外腔中整形，由于外腔反馈输出镜反馈的激光会对发光点产生的激光有反馈作用，从而对半导体发光点的激光波长和模式的有了相应的选择，使半导体激光巴条的每个发光点激光与闪耀光栅闪耀激光形成共轭，同时，由于偏角棱镜的作用使不同波长的激光在闪耀光栅上有相同的闪耀角，使巴条上的每个发光点的激光合束成一个发光点激光，并且在半导体激光的快轴方向排成一列，最后经过波长合束装置，合束为一个激光光束。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，多波长大功率半导体堆栈是一个巴条组成，或是多个巴条组成。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，多波长大功率半导体堆栈是一个巴条组成，或是多个巴条组成。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，多波长大功率半导体堆栈的波长是任意的波长组合。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，偏角棱镜是镜片两端厚度不同的平面镜组成，或两端厚度不同的柱面镜组成。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，聚焦镜是双凸镜，或者是凸凹镜，或者是平凸镜，或者是柱面镜。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，闪耀光栅是反射光栅，或者是透射光栅。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，闪耀光栅的密度是100条/mm^2以上。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，外腔反馈输出镜是平面镜，或者是柱面镜，或者是对应巴条位置的小球面镜组成的异形镜。

所描述的一种高光束质量半导体激光阵列合束装置，激光合束装置是由三角反射镜组成，或者是由平面反射镜组成，或者是由柱面反射镜组成，或者是由球面反射镜组成。

本发明的基本思路：组成半导体堆栈的每个巴条的激光输出面镀有相应波长的高透膜，故而外腔反馈输出镜反射的激光会对发光有反馈作用，从而对半导体发光点的激光波长和模式的有了相应的选择，使半导体激光巴条的每个发光点激光与闪耀光栅闪耀激光形成共轭，使巴条上的每个发光点的激光合束成一个发光点激光。对于不同巴条的激光的波长不同，在其出光面处放置有相应的偏角棱镜，通过偏角棱镜的不同波长的激光经过闪耀光栅后有相同的闪耀角，会在半导体激光的快轴方向排成一列。最后激光经过多波长合束装置，合束为一个激光光束。

附图说明：

图1：一种高光束质量半导体激光阵列合束装置示意图。

图中：Ln1，Ln2分别代表对于半导体激光堆栈中的巴条相应的偏角棱镜，L1为聚焦镜，L2为衍射光栅，L3为外腔反馈输出镜，L4为激光光束合束镜组，T1、T2、T3是相对应组成半导体堆栈的巴条的激光，T为经过合束镜后的激光。

具体实施方式：