一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，包括半导体激光器、裸光纤纤芯、端面为曲面的传输光纤，该裸光纤纤芯位于半导体激光器与曲面之间，所述半导体激光器所发出的激光通过裸光纤纤芯将其快轴方向上的发散角压缩，并通过端面为曲面的传输光纤耦合。
【专利说明】
一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及大功率半导体激光器，特别是一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件。
【背景技术】
[0002]目前采用多个半导体激光器通过光纤或其它光学方法耦合封装将多个输出的激光合为一束光后获得大功率激光光源，这种大功率激光光源可广泛用于各种照明、各种加工及激光种子光源等领域。由于半导体激光器发出的激光光斑为椭圆形，其不同方向发散角不同，而且发散角大(水平发散角为8-10度，垂直发散角为35-45度)。目前，采用光纤耦合输出激光的系统，主要是采用光学透镜(如非球面微柱透镜，球面微柱透镜，二次准直柱透镜，聚焦柱透镜等等)的方式将激光晶体发出的发散的激光光束耦合进入光纤，以提高激光的耦合效率，上述透镜需要做高精度的加工打磨，生产工艺复杂、时间长而且成本高，本文提出了一种采用全光纤的高效的耦合方式，工艺简单，成本低，耦合效率高。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，从而使半导体激光器高效输出光能。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]包括半导体激光器、裸光纤纤芯、端面为曲面的传输光纤，该裸光纤纤芯位于半导体激光器与曲面之间，所述半导体激光器所发出的激光通过裸光纤纤芯将其快轴方向上的发散角压缩，并通过端面为曲面的传输光纤耦合。
[0006]所述裸光纤纤芯的中心轴线与半导体激光器的慢轴方向平行，且与半导体激光器的快轴方向垂直，更与半导体激光器发出激光的光轴相交;所述传输光纤的中心线与半导体激光器发出激光的光轴同轴。
[0007]所述曲面为球面，从而能够增加传输光纤接收激光器发出的激光光束。
[0008]所述曲面上镀有AR膜，以增加激光的透过率。
[0009]本实用新型的有益效果是:本实用新型包括半导体激光器、裸光纤纤芯、端面为曲面的传输光纤，该裸光纤纤芯位于半导体激光器与曲面之间，所述半导体激光器所发出的激光通过裸光纤纤芯将其快轴方向上的发散角压缩，并通过端面为曲面的传输光纤耦合，本方案采用的全光纤耦合方案，利用现成的光纤组合而成，不用光学冷加工，降低了成本，利于批量生产，同时也提高耦合效率。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0011]图1是本实用新型的结构示意图；
[0012]图2是本实用新型的俯视不意图。
【具体实施方式】
[0013]参照图1、图2，本实用新型公开了一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，半导体激光器可采用C-Mount封装形式或激光晶体I直接封装在散热热沉2上的其他封装形式。裸光纤纤芯3是剥去涂覆层只剩纤芯的圆形光纤棒，贴近激光晶体I的发光面，所述裸光纤纤芯3的中心轴线与半导体激光器的慢轴方向(平行于半导体激光器PN结平面方向)平行，且与半导体激光器的快轴方向(垂直于半导体激光器PN结平面方向)垂直，更与半导体激光器发出激光的光轴相交或位于光轴附近位置，从而保证能够具有很好的实现发散角压缩的效果;裸光纤纤芯3的芯径可根据激光器垂直发散角的大小选取，其与激光晶体I发光端面的距离可根据传输光纤的数值孔径和耦合效率进行调整;所述传输光纤4的中心线与半导体激光器发出激光的光轴同轴，传输光纤4的端面用光纤焊接机或熔接机烧成球状，传输光纤4的纤芯的中心线与激光晶体I的光轴中心对准并同轴，其位置可根据耦合效率调整。
[0014]上述结构的优点综述为:
[0015]1、与激光晶体I水平发射面平行的圆形裸光纤纤芯3，可压缩激光垂直方向的发散角，使激光出射光斑接近圆形，利于后续的传输光纤4球形端部高效的将激光光束耦合进输出光纤中，同时，也可根据接收光纤的数值孔径，调整压缩光纤纤芯的位置和直径，使其与之相匹配，提高效率。
[0016]2、传输传输光纤4的端部为熔成曲面或球形，可在更大范围接收压缩后的激光光束耦合进光纤，同时，也可根据耦合效率调整传输光纤4的位置，以提高激光输出效率。
[0017]3、球形端面也可将大部分的激光反射光反射出原光路，避免反射光对激光器工作的影响，提高激光器的工作稳定性。
[0018]4、本方案采用的全光纤耦合方案，利用现成的光纤组合而成，不用光学冷加工，降低了成本，利于批量生产，同时也提高耦合效率。
[0019]另外，所有光纤表面或断面都镀有AR膜(也称增透减反膜)，能够减少激光的反射，提尚親合效率。
[0020]以上对本实用新型实施例所提供的一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，其特征在于:包括半导体激光器、裸光纤纤芯、端面为曲面的传输光纤，该裸光纤纤芯位于半导体激光器与曲面之间，所述半导体激光器所发出的激光通过裸光纤纤芯将其快轴方向上的发散角压缩，并通过端面为曲面的传输光纤耦合。2.根据权利要求1所述的一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，其特征在于:所述裸光纤纤芯的中心轴线与半导体激光器的慢轴方向平行，且与半导体激光器的快轴方向垂直，更与半导体激光器发出激光的光轴相交;所述传输光纤的中心线与半导体激光器发出激光的光轴同轴。3.根据权利要求1或2所述的一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，其特征在于:所述曲面为球面，从而能够增加传输光纤接收激光器发出的激光光束。4.根据权利要求1或2所述的一种高效大功率半导体激光器耦合封装组件，其特征在于:所述曲面上镀有AR膜，以增加激光的透过率。
【文档编号】G02B6/42GK205507158SQ201620092100
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月30日
【发明人】何伟锋, 韦国兴
【申请人】中山优盛光电科技有限公司