[发明专利]光纤光子引擎

说明书

一种光子源的一方面可以具有带有表面的衬底、安置在所述表面上方的聚焦透镜和多个光源。每个光源可以由反射镜和光发射器构成。所述光发射器可以包含光束旋转镜。所述发射器沿轴线与所述反射镜对准并且可以沿所述轴线发射经准直光束。多个反射镜可以由所述多个光源的每个反射镜构成，所述多个反射镜以第一环状配置布置。另外，所述多个反射镜可以聚合成多边形棱锥状反射镜。多个发射器可以由所述多个光源的每个发射器构成，所述多个发射器以第二环状配置布置。所述光发射器可以由安装在子支架上的激光二极管构成，所述子支架具有正交于所述平面表面的平面。

相关申请的交叉引用和优先权声明

本申请要求于2017年12月29日提交的题为光纤光子引擎(FIBER OPTIC PHOTONENGINE)的美国临时申请序列号62/611,855的权益和优先权，所述申请的公开内容出于所有目的通过引用整体并入本文。本专利申请的申请人也是与本申请于同一天提交的以下申请的所有者，以下申请中的每个申请都出于所有目的通过引用整体并入本文：

·代理人案卷号为170731PCT的题为包括耦合到毛细管/外壳纤维中的以圆柱形布置的平面二极管环的纤维光子引擎(FIBER PHOTON ENGINE COMPRISING CYLINDRICALLYARRANGED PLANAR RING OF DIODES COUPLED INTO A CAPILLARY/SHELL FIBER)的PCT专利申请；以及

·代理人案卷号为180574PCT的题为包括多个光源和用于接收光源发射的光的光学外壳的光子源(PHOTON SOURCE COMPRISING A PLURALITY OF OPTICAL SOURCES AND ANOPTICAL SHELL TO RECEIVE THE LIGHT EMITTED BY THE OPTICAL SOURCE)的PCT专利申请。

背景技术

已在许多应用中使用激光，所述应用包含但不限于电信、医学、研究和工业应用。无论是低功率应用(例如，光学计量)还是高功率应用(例如，工业切割和焊接应用)，所需应用都可以确定激光的所需功率。在用于对如钢和其它金属等材料进行可重复的高精度切割的自动化或机器人切割站中，高功率激光器可能特别有用。各种类型的激光器可以包含但不限于气体激光器、化学激光器、染料激光器、金属蒸气激光器、固态激光器和半导体激光器。在可获得的激光器类型中，半导体激光器的电光效率可能最高，所述电光效率可以超过50％。可以理解的是，与效率较低的激光器相比，高效率激光器可能是优选的，因为高效率激光器能够将更多的电功率转换成输出光功率。然而，与其它类型的激光器相比，单个半导体激光器的功率输出相当低。

因此，非常期望组合多个半导体激光器的输出以产生可以利用半导体激光器的电光功率转换的效率的高功率输出激光束。

发明内容

在一方面中，一种光子源可以由以下构成：限定平面表面的衬底；安置在所述平面表面上方的聚焦透镜，所述聚焦透镜限定接收角；以及多个光源。每个光源可以具有反射镜和光发射器，所述反射镜安置在所述衬底上，所述反射镜具有相对于所述衬底的所述平面表面限定第一预定角度的反射表面，所述光发射器由光束旋转镜(beam twister)构成并且安置在所述衬底上，其中所述光发射器沿光轴与所述反射镜光学对准并且被配置成沿所述光轴发射经准直光束。在一些方面中，所述反射表面可以被配置成将入射在所述反射表面上的所述经准直光束相对于所述衬底的所述平面表面以第二预定角度反射远离所述衬底的所述平面表面。在一方面中，所述反射镜可以被配置成在所述聚焦透镜的所述接收角内反射所述经准直光束。在一方面中，多个反射镜可以共同由所述多个光源的每个反射镜构成，并且所述多个反射镜可以以限定第一直径的第一环状配置布置，其中所述聚焦透镜安置在所述多个反射镜的所述第一环状配置上方。在一方面中，多个光发射器可以共同由所述多个光源的每个光发射器构成，并且所述多个光发射器可以以限定第二直径的第二环状配置布置。在一方面中，所述第一直径小于所述第二直径，并且所述第二环状配置与所述第一环状配置同心。