本发明涉及激光传光结构领域，更具体地，涉及一种基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构。
背景技术：
目前，单管半导体激光器一般采用空间合束或偏振合束技术进行合束，然后聚焦耦合进光纤。这种耦合方式有两个缺陷：一是光纤耦合端面处光功率密度较大，容易造成损伤；二是光纤位置的偏移甚至是极其微小的偏移就会导致耦合效率下降，从而导致光功率下降。
与其它形式的激光器相比，半导体激光器具有高效率、寿命长、体积小、成本低等优点。目前，大功率半导体激光器一般由巴条或者垂直阵列的堆栈制成阵列半导体激光器，但是由于阵列器件封装中热管理的困难使得大功率激光器的寿命大幅降低。而单管的散热性较好，一般单管激光器的寿命大于100000小时，而阵列激光器的寿命小于10000小时；但是单个单管的功率较低，往往达不到使用要求。
技术实现要素：
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构。
根据本发明的一个方面，提供基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构，所述传光束结构由至少一个光纤合束器、用于将光纤合束器进行封装和固定的封装结构和输出结构依次连接而成。
进一步，所述光纤合束器由n根光纤熔融拉锥后形成一根光纤，包括光纤合束器主体、熔融拉锥区和合束光纤。
进一步，所述输出结构包括套管和封装在套管中的多根光纤，所述光纤的数目与光纤合束器数目相等，每个光纤合束器对应一根光纤作为输出端。
进一步，所述光纤合束器的数目小于100。
优选的，所述光纤合束器的数目为4。
进一步，所述光纤合束器包括3根、7根、19根或61根具有相同特性参数的光纤。
进一步，所述光纤合束器的n根光纤为六边形排列。
进一步，所述输出结构中的多根光纤的排列方式为方形、圆形、半圆形、环形、同心圆型、弧形、多边形或随机分布型。
本申请提出一种基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构，利用一种光纤合束器将多个单管激光器发射的光进行合束，从而增大了单管半导体激光器的输出功率；传光束结构制作简单，使用方便，解决了单管半导体激光器输出功率小的问题。
附图说明
图1为本发明基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构示意图。
附图标记说明
1、光纤合束器，2、封装结构，3、输出结构，11、熔融拉锥区，12、合束光纤，31、光纤。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，一种基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构，包括所述传光束结构由至少一个光纤合束器1、用于将光纤合束器1进行封装和固定的封装结构2和输出结构3依次连接而成。
所述封装结构2为特制的夹具，作用是封装、固定和散热。
所述光纤合束器1由n根光纤熔融拉锥后形成一根光纤，包括光纤合束器1主体、熔融拉锥区11和合束光纤12。其中n为自然数。
所述光纤合束器1的远离合束光纤12的一端为光信号输入端，可以连接光源；所述输出结构3为光信号输出端，用于输出光信号。
具体的，所述光纤合束器1的每一根光纤都可以耦合一个单管半导体激光器，则具有n根光纤的光纤合束器1可以耦合n个单管半导体激光器。
每个单管半导体激光器发射光信号，通过各自相连接的光纤进行传输；经过熔融拉锥区11后，n个单管半导体激光器所发射的光信号合束到一根合束光纤12，合束后的光信号的功率大于单管半导体激光器发射光功率，从而解决了单管半导体激光器输出功率小的问题。
所述输出结构3包括套管和封装在套管中的多根光纤31，所述光纤31的数目与光纤合束器1数目相等，每个光纤合束器1对应一根光纤31作为输出端。
具体的，所述套管可以是石英套管。所述输出结构3中的每一根光纤31即是一个光纤合束器1的合束光纤12，因此光纤31与光纤合束器1具有一一对应的关系。
所述光纤合束器1的数目小于100。优选的，所述光纤合束器1的数目为4。
所述光纤合束器1包括1根、7根、19根或61根具有相同特性参数的光纤。所述光纤合束器1的n根光纤为六边形排列。
光纤合束器1中的具体的光纤数目根据实际应用的需要而定。
所述输出结构3中的多根光纤31的排列方式为方形、圆形、半圆形、环形、同心圆型、弧形、多边形或随机分布型。
输出结构3中的光纤呈不同排列，以适应具体的应用需求。在不同的应用系统中可以选择其中一种排列形状。
在本发明一个实施例中，所述基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构由4个光纤合束器1组成，每个光纤合束器1包括7根特征参数相同的光纤。对每个光纤合束器1的7根光纤进行熔融拉锥，拉锥完成后将光纤从束腰处切断并打磨；在切断处熔接一根数值孔径相匹配的光纤即为合束光纤；采用涂胶的方式将光纤合束器封装在特制的夹具即封装结构中，起到固定与散热的作用，这样可以得到4根合束光纤。所述合束光纤的纤芯直径大于光纤合束器1中的单根光纤的直径。
所述光纤合束器1的远离合束光纤的一端为激光输入端，通过光纤耦合的方式与单管半导体激光器相熔接，也可以是LED，或者电荷耦合器件，或者是光电晶体管；其合束光纤为输出端，因此也是输出光纤。
在本实施例中，将4个光纤合束器1的合束光纤即4根输出光纤按方形、圆形、半圆形、环形、同心圆型、弧形、多边形和随机分布型中的任一种方式排列在一起，用环氧胶均匀涂胶固定在石英套管中；然后用研磨抛光机将光纤束的输出端面研磨、抛光，这样就得到了输出结构3。经过研磨和抛光的输出结构3可以降低传送过程中光的反射、散射而造成的能量损耗。
在本发明的另一个实施例中，所述光纤合束器1采用的光纤为105/125um(芯径/包层)，NA0.15的石英光纤，对半导体激光来说传输损耗极小，可以忽略不计。首先将四组19根上述光纤分别采用锥形光纤束石英套管法进行熔融拉锥，并经过切割、研磨后熔接一根400/440um(芯径/包层)，NA0.22的石英光纤，这样就制作了四个光纤合束器1，每个光纤合束器1包括光纤合束器1主体、熔融拉锥区11和合束光纤12。
采用高折胶将四根合束光纤12固定在封装结构中，进行固定与散热；将四根合束光纤12按方形排列并用环氧胶粘接固定在方形石英套管中，胶合过程中对胶中的气泡和光纤位置的变化做相应的调整，最后用研磨抛光机对输出端面进行研磨抛光处理，最终这种基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构制作完成。
本发明所述基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构，通过熔融拉锥的方法将多个单根光纤融为一根光纤，可以实现对单根光纤接入的光信号进行合束放大；同时又将多个合束后的光纤再次组合到一个输出结构中，使得光信号可以进一步加大，可以很好的解决单管半导体激光器输出功率小的问题
本发明所述基于光纤耦合单管半导体激光器的传光束结构，其每个光纤合束器1的数目可配置，每个光纤合束器1包含的光纤数目也可配置。根据具体应用的需要配置为每个光纤合束器1不同数目的光纤，以达到光信号合束放大的目的；然后配置不同数目的光纤合束器1，使光信号进一步得到加强。
本发明所述传光束结构制作简单，配置灵活，且结构小巧，适合于实用，具有良好的应用前景。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。