一种高功率垂直腔面激光器耦合装置的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及特种的激光光纤耦合输出领域，尤其是一种高功率垂直腔面激光器耦合装置。

背景技术：

目前在垂直腔面激光器的应用中由于该激光器的结构特点，安装调试以及高功率串联均不方便。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种高功率垂直腔面激光器耦合装置，用以解决目前在垂直腔面激光器的应用中由于该激光器的结构特点，安装调试以及高功率串联均不方便的问题。

本实用新型的一种高功率垂直腔面激光器耦合装置，包括：底部的热沉，与所述热沉连接的垂直腔面激光器，在所述垂直腔面激光器上方的绿色透镜套管，在所述绿色透镜套管内沿所述垂直腔面激光器的激光输出方向依次装配绿色透镜、光纤和光纤套管，并且根据所述绿色透镜的焦距装配所述的绿色透镜套管、绿色透镜、光纤和光纤套管。

其中，所述根据绿色透镜的焦距装配绿色透镜套管、绿色透镜、光纤和光纤套管，具体是调试至光纤端的输出功率为所述垂直腔面激光器标准曲线功率的78％至92％之间。

其中，还包括：位于所述绿色透镜与光纤套管之间的限位环。

其中，还包括：位于所述热沉四周的热沉支架。

其中，所述绿色透镜的入光口面积大于所述垂直腔面激光器的发光面积。

其中，所述光纤套管的长短根据所述绿色透镜的焦距进行选择，所述光纤套管的长短精度为0.01mm。

其中，所述绿色透镜的入射端和输出端做增透处理。

其中，所述垂直腔面激光器与热沉连接，具体是所述的垂直腔面激光器使用锡金合金通过治具焊接在所述的热沉中间。

其中，所述垂直腔面激光器的标准曲线功率为200毫瓦、500毫瓦、1瓦、2瓦、5瓦、10瓦或15瓦。

本实用新型的高功率垂直腔面激光器耦合装置可以解决长期以来垂直腔面激光器不能够光纤输出的问题和垂直腔面激光器因为结构的问题不能有更大功率的功率串联，在军事照明、激光测距、激光通讯、激光排版等领域中有广泛的需求。

【附图说明】

图1是本实用新型实施例1的高功率垂直腔面激光器耦合装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的高功率垂直腔面激光器耦合方法步骤流程图。

【具体实施方式】

发明人研究发现，目前存在的垂直腔面激光器光源均无光纤光纤耦合输出，所以行业里的垂直腔面激光器由于自身结构散热的问题安装非常不方便，需要高功率输出时几乎不可能，因此需要一种对于垂直腔面激光器全新的耦合方式，用于解决垂直腔面激光器高功率激光串联输出、安装位置的随意性，进而解决在空间有限制的情况下垂直腔面激光器的光源输出或者需要串联高功率的垂直腔面激光器时使用，广泛在军事照明、激光测距、激光通讯、激光排版等领域中有广泛的需求。

实施例1、本实施例的高功率垂直腔面激光器耦合装置，参见图1所示，包括：底部的热沉101，与热沉101连接的垂直腔面激光器102，在垂直腔面激光器102上方的greenlens(greenlens，绿色透镜)套管103，在greenlens套管103内沿垂直腔面激光器102的激光输出方向依次装配greenlens104(greenlens，绿色透镜)、限位环105、光纤106和光纤套管107，并且根据greenlens104的焦距装配greenlens套管103、greenlens104、光纤106和光纤套管107。热沉101的四周还设置有热沉支架108。

在具体实现中，热沉101的材料可以是无氧铜、氮化铝、铝、或者其它热的良导体，其形状可以是正方形、长方形、圆形、或者根据结构设计的任意形状。垂直腔面激光器102使用锡金合金通过治具焊接在热沉101中间，垂直腔面激光器102的输出功率(标准曲线功率)可以使用任意输出功率的芯片，可以是200毫瓦、500毫瓦、1瓦、2瓦、5瓦、10瓦、15瓦任意功率。greenlens套管103采用满足光纤耦合的材料，具体可以是金属、可以是陶瓷。greenlens104的入射端和输出端做增透处理，greenlens104入光口面积大于垂直腔面激光器102的发光面积，保证输出功率的效率。光纤106的光纤陶瓷插芯可以是金属材料也可以是陶瓷材料或者满足光纤耦合的其他复合材料。光纤套管107可以采用陶瓷材质，光纤套管107的长短根据greenlens104的焦距进行选择，光纤套管107的长短精度需要保证在0.01mm。最后经过能量调试，调试至光纤106端的输出功率为垂直腔面激光器02标准曲线功率的78％至92％之间。

在具体垂直腔面耦合光纤操作中，首先将垂直腔面的热沉101固定在恒温治具上面，并且对治具进行加热至220°，等待金锡合金融化后贴上垂直腔面激光器102，此时停止加热，控制恒温治具温度在25°。依次在greenlens套管103中放入greenlens104、限位环105、光纤套管107、光纤106，并且插入热沉支架108，同时对热沉支架108进行固定。此时，给垂直腔面激光器102加电(电流高于阈值电流)，使其输出用光功率，并且检查垂直腔面激光器102从光纤106端检测其功率输出，根据垂直腔面激光器102出厂的功率曲线对比后，对greenlens套管103进行前、后、上、下、左、右微调，调试至输出功率为曲线功率的78-92％之间为最佳调试角度。此时用光学uv胶对之前安装好greenlens套管103、greenlens104、限位环105、光纤套管107、光纤106整体进行uv固化。至此关掉垂直腔面激光器102的加电电源，从治具上拿下垂直腔面激光器102、热沉101以及其他部分。整个耦合过程完成。

实施例2、本实施例的高功率垂直腔面激光器耦合方法，采用上述实施例1的高功率垂直腔面激光器耦合装置实施，参见图2所示，包括下列步骤：

s201、给垂直腔面激光器加电，使垂直腔面激光器按标准曲线功率输出。

s202、检测光纤的光线端输出功率，若光线端输出功率不在垂直腔面激光器标准曲线功率的78％至92％范围内，则转入步骤s203，否则转入步骤s204；

s203、对greenlens套管的位置和角度进行微调，并返回步骤s202；

s204、固化greenlens套管及其内部的部件。

在具体垂直腔面耦合光纤操作中，首先将垂直腔面的热沉固定在恒温治具上面，并且对治具进行加热至220°，等待金锡合金融化后贴上垂直腔面激光器，此时停止加热，控制恒温治具温度在25°。依次在greenlens套管中放入greenlens、限位环、光纤套管、光纤，并且插入热沉支架，同时对热沉支架进行固定。此时，给垂直腔面激光器加电(电流高于阈值电流)，使其输出用光功率，并且检查垂直腔面激光器从光纤端检测其功率输出，根据垂直腔面激光器出厂的功率曲线对比后，对greenlens套管进行前、后、上、下、左、右微调，调试至输出功率为曲线功率的78-92％之间为最佳调试角度。此时用光学uv胶对之前安装好greenlens套管、greenlens、限位环、光纤套管、光纤整体进行uv固化。至此关掉垂直腔面激光器的加电电源，从治具上拿下垂直腔面激光器、热沉以及其他部分。整个耦合过程完成。

这里本实用新型的描述只是说明性和示意性的，非是想要将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是完全可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说，实施例的替换和等效的各种部件均是公知的。本领域技术人员还应该清楚的是，在不脱离本发精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现，以及在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。