[发明专利]基于TO封装的绿光单管的光纤耦合半导体激光器模块

说明书

一种光纤耦合半导体激光器模块，包括：若干个绿光单管半导体激光器、快轴准直镜、慢轴准直镜、小45度反射镜、大45度反射镜、夹具以及耦合聚焦镜；其中，在每一个所述绿光单管半导体激光器发出的激光光束的光路上依次设置有用于对光束进行准直的快轴准直镜和慢轴准直镜、用于使光束彼此成为平行等间距的小45度反射镜和大45度反射镜、用于使所有光束聚焦为耦合光束的耦合透镜，所述耦合光束进入光纤中；所述光纤耦合半导体激光器模块使用的单管为TO封装。本发明的基于TO封装的绿光单管的光纤耦合半导体激光器模块具有体积小、功率高、易调节等优点。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别是涉及一种基于TO封装的绿光单管的光纤耦合半导体激光器模块。

背景技术

半导体激光器电光转化效率高、体积小、可靠性高，寿命长等优点，因此自问世以来，就备受关注。如今在激光医疗、激光熔覆、激光焊接、激光显示、以及固态激光器泵浦等方面起着越来越重要的作用。但是半导体激光器的发展很不平衡。近红外激光器(波长：9XXnm)发展较为迅速。单个发光单元的输出功率已增强到数十瓦。通过各种组合技术构建的多单管系统可以达到数十千瓦的输出功率。然而，与近红外激光器相比，可见光半导体激光器发展较缓。尤其是直接绿色半导体激光器发光单元，一直难以取得重大突破。直到2009年，Osram(德国)，Nichia(日本)和Sumitomo(日本)成功打破了“500nm极限”并实现了基于InGaN的真正绿色LD(波长532nm)。2013年，Nichia(日本)生产的单管最高输出功率已达到1W。目前市面上能购买到的绿光单管的功率为1w。近几年，工业应用以及固态激光泵浦源增大了对更高功率绿光半导体激光二极管(LD)的需求。

为了满足工业需求，可以通过合束的方法来提升输出功率。目前半导体激光器合束的主要方法有相干合束和非相干合束两大类。相干合束又称做阵列锁相，这种合束技术能有效地改善并提高半导体激光阵列输出光的光束质量。但是此技术要求半导体激光阵列的各个发光单元以相同的光谱激射，并且还需要控制单元间的相位关系以保证能够产生一个有益的干涉，因此该技术对环境温度的稳定和仪器的精度要求极高，其工艺复杂并且不容易获得同相超模的大功率稳定输出。非相干合束技术是目前国际上半导体激光器合束的主要方法，主要通过空间合束、波长合束和偏振合束等方法将多路半导体激光器合束成一束，增加输出功率，以达到提高系统亮度的目的。非相干合束技术虽然不能获得近衍射极限的输出光束，但是它没有相位、光谱和频率的要求，调试很容易，操作相对简单。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于TO封装的绿光单管的光纤耦合半导体激光器模块，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于TO封装的绿光单管的光纤耦合半导体激光器模块，包括：若干个绿光单管半导体激光器、快轴准直镜、慢轴准直镜、小45度反射镜、大45度反射镜、夹具以及耦合聚焦镜；

其中，在每一个所述绿光单管半导体激光器发出的激光光束的光路上依次设置有用于对光束进行准直的快轴准直镜和慢轴准直镜、用于使光束彼此成为平行等间距的小45度反射镜和大45度反射镜、用于使所有光束聚焦为耦合光束的耦合透镜，所述耦合光束进入光纤中；所述光纤耦合半导体激光器模块使用的单管为TO封装。

其中，所述绿光单管半导体激光器放置在所述夹具中，绿光单管半导体激光器之间以串联的方式进行连接。

其中，所述夹具尺寸为长：5.0cm-6.0cm宽：1.3cm-1.5cm高：1.2cm-1.5cm；

作为优选，所述夹具的材料采用黄铜，所述绿光单管的后面与夹具紧密连接以增强散热。

其中，所述绿光单管半导体激光器沿快轴方向(水平方向)等间距排列，在慢轴方向(竖直方向)等高度放置，且绿光单管半导体激光器出射的光束互不干扰。