[发明专利]半导体激光器及利用光栅形成外腔谐振的光纤耦合结构

说明书

本发明公开了一种半导体激光器及利用光栅形成外腔谐振的光纤耦合结构，属于光纤耦合技术领域，半导体激光器包括设有两个出光面的半导体激光芯片，第一出光面和第二出光面的反射率不同，且半导体激光芯片分别从第一出光面和第二出光面输出激光束；光纤耦合结构通过将多个半导体激光器排列，从第一出光面输出的激光产生第一平行光束，从第二出光面输出的激光产生第二平行光束；第一平行光束经过一反射光栅，光栅的反射率与芯片第二出光面的反射率相等，第一平行光束再经过一半波片后与第二平行光束同时经过偏振合束器到聚焦透镜后聚焦到光纤上，激光从芯片的两个端面输出，能够提供反射的同时锁定光谱，降低激光芯片的输出光谱宽度。

技术领域

本发明涉及光纤耦合技术领域，更为具体的，涉及半导体激光器及利用光栅形成外腔谐振的光纤耦合结构。

背景技术

目前，与本申请相关的在先申请(公开号：CN112615252A)的中国专利申请公开了一种半导体激光器及光纤耦合结构。上述申请的有益效果在于使半导体激光器具有更高的芯片电-光转换效率和激光输出总功率。并且，利用上述半导体激光器的光纤耦合结构具有体积小、重量轻等优点。

但是，上述在先申请存在如下新的技术问题：

1)其光纤耦合结构的技术方案无法实现耦合输出激光的光谱锁定，存在激光芯片的输出光谱宽度较大的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供半导体激光器及利用光栅形成外腔谐振的光纤耦合结构，实现耦合输出激光的光谱的锁定，减低激光芯片的输出光谱宽度。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种半导体激光器，包括设有两个出光面的半导体激光芯片，第一出光面和第二出光面的反射率不同，且所述半导体激光芯片分别从第一出光面和第二出光面输出激光束。

进一步地，所述第一出光面反射率的取值范围为0.0001-0.05之间。

进一步地，所述第二出光面反射率的取值范围为0.1-0.5之间。

进一步地，所述第一出光面设置为高透射率。

一种基于如上任一项所述半导体激光器的光纤耦合结构，包括：

多个排成阵列的半导体激光器，各所述半导体激光器的第一出光面输出的激光束分别经过镜片组件形成第一平行光束，且各所述半导体激光器的第二出光面输出的激光束分别经过镜片组件形成第二平行光束；

光栅，第一平行光束经过一光栅，光栅的反射率与半导体激光芯片第二出光面的反射率相等，光栅与半导体激光芯片形成对称的外腔谐振腔结构；第一平行光束与第二平行光束同时经过偏振合束器到聚焦透镜后聚焦到光纤上，激光从半导体激光芯片的两个端面输出，光栅作为谐振外腔腔面，提供反射的同时锁定光谱。

进一步地，包括半波片，所述第一平行光束经光栅后，再经过所述半波片后与第二平行光束同时进入偏振合束器。

进一步地，所述光栅包括反射式光栅。

进一步地，所述光栅包括透射式光栅。

本发明的有益效果是：

本发明实施例中，可实现耦合输出激光的光谱的锁定，减低激光芯片的输出光谱宽度。

本发明实施例中，不仅可以降低激光芯片的输出光谱宽度，同时激光芯片形成对称的谐振腔结构，提高了芯片的电-光转换效率，同时降低了腔面功率密度，可提高单个激光芯片的激光输出总功率；光纤耦合结构减少芯片数量，结构更加简单轻巧，体积小、重量轻、消耗材料少。

附图说明