將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統的製作方法
2023-06-08 23:28:11 1
專利名稱：將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統的製作方法
技術領域：
本發明是一種將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，該系統中的反射鏡是由若干個基片疊加在一起，在45°方向切割後鍍高反膜，然後等間距錯開製作而成。該臺階型反射鏡可實現半導體雷射器光源高效的空間複合，製作簡單，調整容易，可以實現50瓦級上大功率半導體器與光纖耦合的光源輸出。該反射鏡的製作應用分別屬於光學設計與雷射光學領域。
背景技術：
利用光學手段對大功率多單元半導體雷射器進行光束複合就是一種常用的提高光亮度的方法。常見的非相干多光束複合技術還包括空間複合、波長複合和偏振複合等等。非相干多光束複合即在保證多束光束的光束質量不變的前提下，將多束光束合為一束， 這樣一來，輸出功率提高了數倍，而光束質量基本不變，從而得到高亮度光束輸出。請參閱圖3，現有技術中的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其是採用微型反射鏡的方式，該反射鏡製作成本較高，不易調整，為了降低該類型反射鏡的製作成本， 使該系統的光路調節更容易，設計了一種新型的臺階型反射鏡，可大大降低多單元半導體雷射器與光纖耦合系統的成本和光路調節難度。
發明內容
本發明的目的在於，提供將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，採用新型空間複合反射鏡，具有製作成本低廉、光路調節容易的優點。本發明提供一種將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，包括第一組半導體雷射器；第一組微型快軸準直鏡，位於第一組半導體雷射器的出光光路上；第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第一組微型快軸準直鏡的光路上，用於反射第一組半導體雷射器發出的光；第二組半導體雷射器；第二組微型快軸準直鏡，位於第二組半導體雷射器的出光光路上；一反射鏡，位於第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射光路上，用於反射第一組半導體雷射器發出的光；第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第二組微型快軸準直鏡的光路上，用於反射第二組半導體雷射器發出的光；— λ/2波片,位於反射鏡的反射光路上；一偏振分束器，位於λ/2波片之後及第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射的光路上，將通過反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的光匯聚，形成匯聚光；一宏觀慢軸準直鏡、一宏觀快軸準直鏡和一光纖，依次位於匯聚光的光路上。
為進一步說明本發明的技術內容，以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，其中圖I本發明採用臺階型反射鏡後多單元大半導體雷射器與光纖耦合系統的結構示意圖；圖2是圖I中第一組和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的示意圖；圖3是傳統的多單元大半導體雷射器與光纖耦合系統圖。
具體實施例方式請參閱圖I及圖2所示，本發明一種將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，包括第一組半導體雷射器10 ；第一組微型快軸準直鏡20，位於第一組半導體雷射器10的出光光路上；第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』，位於第一組微型快軸準直鏡20的光路上， 用於反射第一組半導體雷射器10發出的光；第二組半導體雷射器30 ；第二組微型快軸準直鏡40，位於第二組半導體雷射器30的出光光路上；一反射鏡50，位於第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』反射光路上，用於反射第一組半導體雷射器10發出的光，該反射鏡50鍍有反射膜；第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60，位於第二組微型快軸準直鏡40的光路上，用於反射第二組半導體雷射器30發出的光；一 λ /2波片70，位於反射鏡50的反射光路上；一偏振分束器80，位於λ /2波片70之後及第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60 反射的光路上，將通過反射鏡50和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60的光匯聚，形成匯聚光;一宏觀慢軸準直鏡90、一宏觀快軸準直鏡91和一光纖92，依次位於匯聚光的光路上。其中該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡 60是由多層基片玻璃在45°方向切割拋光後鍍高反膜，然後等間距錯開製作而成，該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60中的多層基片玻璃的數量大於或等於2，該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60的多層基片玻璃的數量相同。其中該第一組微型快軸準直鏡20或第二組微型快軸準直鏡40的數量與分別與第一組半導體雷射器10和第二組半導體雷射器30的數量相同，且與該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60的多層基片玻璃的數量相同。其中該反射鏡50、第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡20』第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60反射光的角度相同為90度。其中該偏振分束器80將經過反射鏡50的光垂直通過，該偏振分束器80將經過第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡60的光折射90度。
當半導體雷射器10與半導體雷射器30均以平行光束輸出後，分別經疊層基片反射鏡20 『與疊層基片反射鏡60進行空間複合，在光路調節的過程中，可以不用像圖3中那樣分別調節各個微型反射鏡，能保證空間複合的光束以平行光束輸入到偏振分束器80，這樣可以大大減少調節難度，減少調節時間。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，包括第一組半導體雷射器；第一組微型快軸準直鏡，位於第一組半導體雷射器的出光光路上；第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第一組微型快軸準直鏡的光路上，用於反射第一組半導體雷射器發出的光；第二組半導體雷射器；第二組微型快軸準直鏡，位於第二組半導體雷射器的出光光路上；一反射鏡，位於第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射光路上，用於反射第一組半導體雷射器發出的光；第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第二組微型快軸準直鏡的光路上，用於反射第二組半導體雷射器發出的光；一 λ /2波片,位於反射鏡的反射光路上；一偏振分束器，位於λ /2波片之後及第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射的光路上， 將通過反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的光匯聚，形成匯聚光；一宏觀慢軸準直鏡、一宏觀快軸準直鏡和一光纖，依次位於匯聚光的光路上。
2.根據權利要求I所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡是由多層基片玻璃在45°方向切割拋光後鍍高反膜，然後等間距錯開製作而成。
3.根據權利要求2所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡.和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡.中的多層基片玻璃的數量大於或等於2。
4.根據權利要求3所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的多層基片玻璃的數量相同。
5.根據權利要求I所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該第一組微型快軸準直鏡或第二組微型快軸準直鏡的數量與分別與第一組半導體雷射器和第二組半導體雷射器的數量相同，且與該第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的多層基片玻璃的數量相同。
6.根據權利要求I所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該反射鏡鍍有反射膜。
7.根據權利要求6所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該反射鏡、 第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射光的角度相同為90 度。
8.根據權利要求I所述的將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，其中該偏振分束器將經過反射鏡的光垂直通過，該偏振分束器將經過第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的光折射90度。
全文摘要
一種將多單元半導體雷射器與光纖的耦合系統，包括第一組半導體雷射器；第一組微型快軸準直鏡，位於第一組半導體雷射器的出光光路上；第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第一組微型快軸準直鏡的光路上；第二組半導體雷射器；第二組微型快軸準直鏡，位於第二組半導體雷射器的出光光路上；一反射鏡，位於第一組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射光路上；第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡，位於第二組微型快軸準直鏡的光路上；一λ/2波片，位於反射鏡的反射光路上；一偏振分束器，位於λ/2波片之後及第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡反射的光路上，將通過反射鏡和第二組鍍高反膜疊層基片反射鏡的光匯聚，形成匯聚光；一宏觀慢軸準直鏡、一宏觀快軸準直鏡和一光纖，依次位於匯聚光的光路上。
文檔編號H01S5/40GK102590962SQ20121004223
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月22日 優先權日2012年2月22日
發明者侯瑋, 李晉閩, 林學春, 王祥鵬, 郭渭榮, 陳凱 申請人:中國科學院半導體研究所