[实用新型]高功率高光束质量的多阵列合束激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种合束激光器，尤其是一种高功率高光束质量的多阵列合束激光器，属于激光的技术领域。

背景技术

高功率激光二极管阵列具有各种各样的优点：如使用寿命长，操作简单，效率高等。因此，高功率激光二极管阵列在材料加工、泵浦固态或光纤激光器、军事等领域应用广泛。然而激光二极管阵列的输出光的光束质量很差，限制了很多领域的应用。激光二极管阵列光束质量差的原因就是每个发光单元在慢轴方向宽度大约为80微米，而在快轴方向宽度约为1微米，因此慢轴方向有多个空间模，导致光束质量变差。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高功率高光束质量的多阵列合束激光器，其结构简单，能实现多个激光二极管阵列的高功率高光束质量输出，安全可靠。

按照本实用新型提供的技术方案，所述高功率高光束质量的多阵列合束激光器，包括若干激光二极管阵列；在每个激光二极管阵列的输出端面上均安装有快轴准直镜，在激光二极管阵列的光路上均设置有光束分光器，在所述光束分光器的分束光路上分别设置有平面反射器以及输出耦合镜阵列，所述输出耦合镜阵列与平面反射器分别位于光束分光器的两侧；在输出耦合镜阵列的外侧设置有汇聚透镜。

每个激光二极管阵列内包括19或49个发光单元。所述快轴准直镜为焦距小于1mm的柱面镜、非球面透镜或梯度折射率透镜，快轴准直透镜固定在激光二极管阵列的输出端面上。

所述光束分光器包括六面体棱镜，所述六面体棱镜的侧面均镀有高反膜；激光二极管阵列对称分布在六面体棱镜的外侧，六面体棱镜能将每个激光二极管阵列的光束分成入射到平面反射器的上支路光束以及入射到输出耦合镜阵列的下支路光束。

所述平面反射器包括平面反射镜、平面闪耀光栅或体光栅。所述平面反射器的倾角为-10°～10°。

本实用新型的优点：采用了棱镜分束与平面反射器选模的方式使激光二极管阵列输出激光的光束质量可以提高，很容易扩展成多个激光二极管阵列同时输出光束质量很好的激光，而且多束激光通过输出耦合镜阵列容易进行合束，形成高功率高光束质量的激光，采用普通的光学元器件，价格低廉，结构简单，很容易推广到二维的激光二极管阵列，安全可靠。

附图说明

图1为本实用新型的实施结构图。

附图标记说明：1-第一激光二极管阵列、2-第一快轴准直透镜、3-第二快轴准直透镜、4-第二激光二极管阵列、5-第三激光二极管阵列、6-第三快轴准直透镜、7-第四快轴准直透镜、8-第四激光二极管阵列、9-第五激光二极管阵列、10-第五快轴准直透镜、11-第六快轴准直透镜、12-第六激光二极管阵列、13-第一光束分光器、14-第二光束分光器、15-第三光束分光器、16-第一平面反射器、17-第二平面反射器、18-第三平面反射器、19-第一输出耦合平面反射镜、20-第二输出耦合平面反射镜、21-第三输出耦合平面反射镜、22-第四输出耦合平面反射镜以及23-汇聚透镜。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

为了能实现多个激光二极管阵列的高功率高光束质量输出，本实用新型包括若干激光二极管阵列；在每个激光二极管阵列的输出端面上均安装有快轴准直镜，在激光二极管阵列的光路上均设置有光束分光器，在所述光束分光器的分束光路上分别设置有平面反射器以及输出耦合镜阵列，所述输出耦合镜阵列与平面反射器分别位于光束分光器的两侧；在输出耦合镜阵列的外侧设置有汇聚透镜。

具体地，每个激光二极管阵列内包括19或49个发光单元。所述快轴准直镜为焦距小于1mm的柱面镜、非球面透镜或梯度折射率透镜，快轴准直透镜固定在激光二极管阵列的输出端面上。

所述光束分光器包括六面体棱镜，所述六面体棱镜的侧面均镀有高反膜；激光二极管阵列对称分布在六面体棱镜的外侧，六面体棱镜能将每个激光二极管阵列的光束分成入射到平面反射器的上支路光束以及入射到输出耦合镜阵列的下支路光束。输出耦合镜阵列用于将下支路光束入射到汇聚透镜23上，以便通过汇聚透镜23对光线进行合束，得到高功率高光束质量的光线。