波导激光合束器的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域，尤其涉及一种兼具光束整形的波导激光合束器。

背景技术：

半导体激光器由于输出光斑的光轴不对称，发散角大，输出光束质量低等不足，限制了其在大功率方面的应用，因此需要进行光束的合束和整形。现有的激光整形方法主要分为折射整形法、衍射整形法和反射整形法。反射整形法结构都比较复杂，对装调精度要求苛刻，成本高，成像质量差，限制了使用。折射整形法同时对光束的快轴和慢轴的发散角进行准直，设计也比较简单，但体积较大，重量也大，透过率和整形效率较低，难以实现光束的特殊转换。衍射整形法则可将光强分布进行任意特殊形状的转换，且能量损耗低，适用于任何波长的激光器，但工艺水平还有待进一步成熟。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提出一种波导激光合束器，同时兼具多通道激光的合束和整形功能，耦合效率高、损耗小，且结构简单、体积小、工艺成熟。

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种波导激光合束器，包括一个厚度沿光路方向渐变的基板，基板内沿其厚度渐变方向设置多个波导通道；所述各波导通道在输入激光的快轴方向对光束进行压缩，以在输出端面输出快轴方向与慢轴方向光斑尺寸相近的光束。

进一步的，所述各波导通道以弧形结构逐渐向输出端聚拢。

进一步的，还包括一聚焦透镜组，位于所述基板光输出端面之后。

进一步的，所述基板输入端面镀有增透膜。

本实用新型的有益效果为：采用特殊结构的多波导通道对激光进行整形合束，耦合效率高，且器件端面少，可以大大降低激光能量的损耗；结构简单，无需复杂的光学组件或高精度调整工艺，体积小、工艺成熟。

附图说明

图1为本实用新型波导激光合束器实施例一结构示意图；

图2为本实用新型波导激光合束器实施例二结构示意图。

附图标示：10、基板；11、波导通道；12、输入端面；13、输出端面；20、聚焦透镜组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

本实用新型采用特殊结构的多波导通道对激光进行整形合束，耦合效率高，且器件端面少，可以大大降低激光能量的损耗；结构简单，无需复杂的光学组件或高精度调整工艺，体积小、工艺成熟。

具体的，如图1所示的实施例一，该波导激光合束器，包括一个厚度沿光路方向渐变的基板10，基板10内沿其厚度渐变方向设置多个波导通道11；各波导通道11在光束的快轴方向对其进行整形，以在输出端面13输出快轴方向与慢轴方向光斑尺寸相近的光束。例如，该基板厚度沿输出光方向逐渐变厚，以适应光束快轴方向的发散传输的同时对激光光束在2θ方向进行压缩（如图1所示，激光沿Z轴方向传输时，其快轴在Y方向上的发散角为2θ，在该波导通道中传输时光束快轴将在Y方向被压缩），在慢轴方向则几乎保持原光路传输，最终在输出端面上将光束的快轴方向光斑压缩到接近或相等于慢轴方向光斑的尺寸，从而输出接近正方形、口径只有大约2mm×2mm大小的光斑，实现光束的合束整形。

其中，各波导通道11以弧形结构逐渐向输出端聚拢，每个激光束都沿着固定通道传输，最终在输出端面13会聚，实现多通道激光的合束。每个波导通道11都具有特定的弧形结构，能够有效减少输入激光光束的弯曲损耗，达到较高的利用率。

如图2所示的实施例二，在实施例一的基础上增加了一聚焦透镜组20，位于基板10光输出端面13之后，对光束尺寸进一步压缩，特别适用于多通道（如19通道或48通道等）的高功率激光合束。该结构可以输出光斑小于耦合光纤的NA的合束激光，在提高耦合效率的同时大大提高了激光的利用率。

上述各实施例中，基板10的输入端面12还可以镀增透膜，以减少激光能量损耗。

该结构的合束器，降低了合束时LD激光束的耦合难度，只需要将每个LD对准输入端面各波导通道口，无需复杂的棱镜透镜组等高精度调整工艺，结构简单，器件端面少，也可以大大降低能量损耗。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。