[实用新型]一种多管半导体激光器

说明书

本实用新型提供一种多管半导体激光器，包括面对面设置的两发光模块，每一发光模块均列队排布的设有多个发光单元，每一所述发光单元均包括激光芯片和位于对应激光芯片出光方向的慢轴准直镜，一激光芯片的出光面中点和另一发光模块中与之斜对的第一个激光芯片的出光面中点之间的连线穿过该激光芯片对应的慢轴准直镜。通过加宽慢轴准直镜的宽度，使慢轴准直镜能有效避免边缘杂光射向对面的激光芯片。且因采用面对面的阵列排布，故众激光芯片的密集度低，能够有效降低芯片死亡的概率，延长芯片的寿命。

技术领域

本实用新型涉及激光器技术领域，尤其涉及一种多管半导体激光器。

背景技术

激光器是一种能发射激光的装置，其常见的半导体激光器由于具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等优势在工业加工、军事、医疗、安防等领域中得到广泛地应用。随着光纤激光器的蓬勃发展，大功率、高光束质量的半导体激光器的需求日益增长，目前市场上主要存在两种半导体激光器，即单管半导体激光器和多单管半导体激光器，其中，大功率场合常采用多单管半导体激光器，如24管芯高功率激光器。

然而，现有的多管半导体激光器主要采用双排成对设计，且为面对面隔空列队排布，为了确保输出激光的质量，每组激光发光模块中均依次包含激光芯片、快轴准直器和慢轴准直器，然而通常由于激光芯片的出射光在慢轴方向具有一定的边缘杂光，而慢轴准直器与激光芯片之间的距离为慢轴准直器的工作距离，该距离不能随意改变，从而导致上述边缘杂光超出了慢轴准直器的入射范围而直接射向对面的激光发光模块中激光芯片，进而影响对面与之斜对的激光芯片的工作和寿命。

目前主要采用两种方式来解决该问题：1、采用背对背隔空列队排布代替面对面隔空列队排，如申请号为201810724714.5的专利文件所示的技术方案，但是这种结构特征使激光芯片太过密集，从而容易导致热量密集，极易发生芯片死亡事件，业内高功率激光器通常不使用；2、拉开每一排中任意相邻两激光芯片之间的距离，使每一激光芯片均处于对面激光芯片输出光的照射范围外，然而该布局需要更大的空间，从而导致激光器的体积较大，或者因为激光芯片之间的间距较大导致在同样的空间中只能布置数量较少的激光芯片，导致激光芯片少，激光器的功率低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种多管半导体激光器，能够有效防止边缘杂光对激光芯片的伤害。

本实用新型提供一种多管半导体激光器，包括面对面设置的两发光模块，每一所述发光模块均列队排布的设有多个发光单元，每一所述发光单元均包括激光芯片和位于对应激光芯片出光方向的慢轴准直镜，一激光芯片的出光面中点和对面的与之斜对的第一个激光芯片的出光面中点之间的连线穿过与该激光芯片对应的慢轴准直镜。

进一步地，每一所述激光芯片的出光面前均设有快轴准直镜，所述慢轴准直镜为平面凸柱结构，包括具有入射面的矩形体和具有准直出射面的凸柱结构，激光芯片发出的穿过所述快轴准直镜的出射光在宽度方向均射入与之对应的所述入射面内。

进一步地，两所述发光模块在纵向相对，所述入射面的宽度为A，A﹥2DL/H，D为一激光芯片和对面的与之斜对的第一个激光芯片之间的横向距离，H为该激光芯片和对面的与之斜对且其距离最近的激光芯片之间的纵向距离，L为该激光芯片和与之对应的入射面之间的距离。

进一步地，穿过所述快轴准直镜的出射光包括准直光和边缘杂光，透过所述慢轴准直镜并从所述准直出射面出射的光为准直光，射入所述入射面但从所述矩形体的侧壁射出的光为边缘杂光，边缘杂光和对面的激光芯片的出光面均错开。

进一步地，每一所述发光单元还包括位于所述准直出射面出光方向的第一反射镜，所述激光器还包括台阶和输出光纤，两所述发光模块中相互对应的发光单元设于同一台阶的相对两端，且距离所述输出光纤越远的发光单元所在的台阶越高，被所述第一反射镜反射的光最终均入射所述输出光纤。进一步地，所述激光器还包括偏振合束器、聚焦透镜和第二反射镜，一所述发光模块的出射光经第二反射镜后与另一发光模块的出射光在所述偏振合束器中偏振合束，偏振合束光通过所述聚焦透镜射入所述输出光纤。