一种光纤耦合半导体激光器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及激光技术领域，尤其设及一种光纤禪合半导体激光器。
【背景技术】
[0002] 目前，主要有两种方法来通过采用偏振复用的形式提高光纤禪合半导体激光器的 禪合效率；一、提高半导体激光巧片（Co巧输出光束的偏振度（线偏光）；二、提高整个光学 系统对线偏光的透过率。通过W上两种途径提高光纤禪合半导体激光器的禪合效率，都有 一定的局限性。首先半导体激光巧片输出光束的偏振度并不能提高到100%。并且，每提高 一个百分点都会付出很大的努力和成本，同时封装后的废热会引起偏振度退化；另一方面 偏振器件对偏振光的透过率也不可能达到100%。两部分损失比于采用空间光合束形式要 大的多，降低了光纤禪合半导体激光器的禪合效率。
[0003] 而对于通过采用空间光合束形式提高光纤禪合半导体激光器的禪合效率，普遍需 要满足下列公式：
【主权项】
1. 一种光纤耦合半导体激光器，其特征在于，包括：耦合镜以及能够输出多束P光和至 少一束S光的半导体激光器模块； 所述耦合镜，用于将所述多束P光和所述至少一束S光耦合成一束，形成汇聚光； 所述P光的光束数量大于所述S光的光束数量； 在親合镜前，每束P光对应一个P光光斑，每束S光对应一个S光光斑；多个所述P光 光斑和至少一个所述S光光斑的空间排列方式为：每个所述P光光斑依次并排排列，每个所 述S光光斑依次并排排列；每个所述S光光斑对应于一个P光光斑且与之重合，每个与所述 S光光斑对应的P光光斑之间相邻。
2. 根据权利要求1所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光器模 块包括至少一个偏振分光元件、多个反射镜和用于输出多束P光和至少一束S光的光路模 组； 所述偏振分光元件用于将所述S光反射至耦合镜，所述反射镜用于将所述P光反射至 親合镜。
3. 根据权利要求2所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述光路模组包括两 个光路单元模组，分别为第一模组和第二模组； 所述第一模组和所述第二模组分别包含至少一个光路单元； 所述第一模组和所述第二模组中的每个光路单元的高度依次增加； 所述第一模组和所述第二模组中有一相同的子模组，该相同的子模组在第一模组中为 第一子模组，在第二模组中为第二子模组； 所述第一子模组中光路单元的个数不等于第一模组中光路单元的个数，且所述第二子 模组中光路单元的个数不等于第二模组中光路单元的个数； 所述第一子模组中，在每个光路单元发出的光的光路上设置一个与之对应的所述偏振 分光元件； 所述光路模组中除第一子模组中的光路单元外，在其余的每个光路单元发出的光的光 路上设置一个与之对应的所述反射镜。
4. 根据权利要求3所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述光路模组还包括 至少一个半玻片； 所述第一模组和所述第二模组中的每个光路单元中发出的光为P光； 所述第一子模组中，在每个光路单元发出的光的光路上还设置一个与之对应的所述半 玻片，所述半玻片位于该光路单元对应的偏振分光元件和该光路单元之间，用于将与之对 应的光路单元发出的P光旋转成S光。
5. 根据权利要求3所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述光路模组中除第 一子模组中的光路单元外，其余的每个光路单元发出的光为P光； 所述第一子模组中每个光路单元发出的光为S光。
6. 根据权利要求3-5中任一所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，第一模组中 相邻两个光路单元之间的高度相等，第二模组中相邻两个光路单元之间的高度相等； 第一模组中相邻两个光路单元之间的高度等于第二模组中相邻两个光路单元之间的 高度。
7. 根据权利要求3-5中任一所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述偏振分 光元件的分光面和与之对应的光路单元发出的光的光路成45度夹角； 所述反射镜和与之对应的光路单元发出的光的光路成45度夹角； 所述偏振分光元件为偏振分光棱镜或偏振分光片。
8. 根据权利要求3-5中任一所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，该光纤耦合 半导体激光器还包括：台阶形底板和耦合光纤； 所述第一模组和第二模组中的每个光路单元设置在所述台阶形底板的每个不同的台 阶上； 所述耦合镜固定在所述台阶形底板上； 所述耦合光纤位于所述汇聚光的光路上。
9. 根据权利要求8所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述第一模组和所述 第二模组中的每个光路单元包括半导体激光芯片CoS、快轴准直透镜、慢轴准直透镜和热沉 模块； 所述CoS、快轴准直透镜和慢轴准直透镜依次固定在所述热沉模块上； 所述热沉模块设置在所述台阶形底板上的每个台阶上。
10. 根据权利要求9中任一所述的光纤耦合半导体激光器，其特征在于，所述热沉模块 与所台阶形底板为一体结构或分体结构。
【专利摘要】本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种光纤耦合半导体激光器。一种光纤耦合半导体激光器，包括：耦合镜以及能够输出多束P光和至少一束S光的半导体激光器模块；耦合镜，用于将多束P光和至少一束S光耦合成一束，形成汇聚光；P光的光束数量大于S光的光束数量；在耦合镜前，每束P光对应一个P光光斑，每束S光对应一个S光光斑；多个P光光斑和至少一个S光光斑的空间排列方式为：每个P光光斑依次并排排列，每个S光光斑依次并排排列；每个S光光斑对应于一个P光光斑且与之重合，每个与S光光斑对应的P光光斑之间相邻。本发明既拥有空间光合束形式的高透过率和高耦合效率，又拥有偏振复用的形式较高的光束质量。
【IPC分类】H01S5-06, G02B6-42
【公开号】CN104767118
【申请号】CN201510032646
【发明人】杨朝栋, 姜笑尘, 刘瑞, 何晓光
【申请人】北京凯普林光电科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月22日