一种半导体激光器及半导体激光器合束结构的制作方法
【专利摘要】一种半导体激光器，包括多个外腔激光器单元和多个反射膜片，反射膜片与外腔激光器对应，并呈阶梯排列，经过外腔激光器的输出光经过反射膜片投射或反射后形成激光合束，采用本发明的技术方案，由多个外腔激光器单元而组成的外腔激光器阵列最终会汇聚到合束光路中，最终实现半导体激光器的高功率输出。
【专利说明】
一种半导体激光器及半导体激光器合束结构
技术领域
[0001]本发明涉及激光器领域，尤其是指一种半导体激光器及半导体激光器合束结构。
【背景技术】
[0002]半导体激光器与固体激光器、气体激光器以及光纤激光器相比效率高，体积小，价格低，可靠性高，但是功率较低和光束质量较差。
[0003]现有技术中通过将大量独立的半导体激光器进行光束合成，发射出一束高功率、高质量激光束，使其达到传统化学固体激光器的功率和光束质量水平，获得了较高的功率输出和可控的发热量，但是该中激光合成方法中独立的半导体激光器的发射波长依赖于半导体材料本身，并随着温度的变化发生飘移，若想得到特定波长组合的激光合束，必须挑选每个独立半导体激光器的输出波长并精确温控。无法在一个较宽的温度范围内得到特定或指定的波长组合的激光输出光束。
【发明内容】
[0004]本发明解决了上述技术问题，提供一种半导体激光器及半导体激光器合束结构。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为:一种半导体激光器合束结构，包括多个外腔激光器单元和多个反射膜片，反射膜片与外腔激光器对应，并呈阶梯排列，经过外腔激光器的输出光经过反射膜片投射或反射后形成激光合束。
[0006]进一步的，所述的外腔激光器单元包括激光二极管、透镜、光栅和输出耦合透镜，激光二极管的发射光经过透镜将发散光斑转换成准直光，准直光通过光栅后发生色散，准直光以不同衍射角出射形成衍射光斑，衍射光斑通过输出親合透镜产生激光震荡。
[0007]进一步的，所述的激光二极管的后端面为高反射面，出射面为自然解理面或者镀增透膜面。
[0008]进一步的，所述的反射膜片采用WDM膜片，所述的WDM膜片采用YAG或白宝石片镀膜。
[0009]一种半导体激光器，包括两个上述所述的半导体激光器合束结构、两个半导体激光器合束结构之间设有偏振分光棱镜和1/2波片，其中一个半导体激光器合束结构输出光经过1/2波片后和另外一个半导体激光器合束结构输出光的偏振状态相互垂直，两个偏振状态相互垂直的输出光经过偏振分光棱镜合束。
[0010]进一步的，所述的PBS膜片采用YAG或白宝石片镀膜。
[0011]采用本发明的技术方案，由多个外腔激光器单元而组成的外腔激光器阵列最终会汇聚到合束光路中，最终实现半导体激光器的高功率输出。
【附图说明】
[0012]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0013]图1是本发明实施例一结构示意图； 图2是本发明实施例二结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明做进一步说明。
[0015]实施例一如图1所示，半导体激光器合束结构，包括多个外腔激光器单元10和多个反射膜片20，反射膜片20与外腔激光器10对应，呈阶梯排列，外腔激光器单元10包括激光二极管11、透镜12、光栅13和输出親合透镜14，激光二极管11的发射光经过透镜12将发散光斑转换成准直光，宽光谱带宽的准直光经过光栅13后发生色散，不同波长的发射光会议不同的衍射角度形成衍射光斑出射，但同波长的光斑还是以准直光出射，衍射光斑照射到输出耦合透镜14上，所有的衍射光中只有衍射方向和输出耦合镜14法线方向相同的中心波长才能在外腔激光器单元10中产生激光振荡，其他波长的光斑因为衍射方向和输出耦合，14法线方向存在一个角度而存在很大的腔内损耗最终无法在外腔激光器单元10中起振，滤波的窄线宽光束经过反射膜片20投射或者反射进入激光合束，实现半导体激光器的高功率输出，每个外腔激光器单元10只对本外腔的发射波长进行高反，对其他的发射波长均是投射的。
[0016]在本实施例中，所述的激光二极管11的后端面为高反射面，出射面为自然解理面或者镀增透膜面，所述的输出激光的线宽取决于所选择的光栅13的刻线数，所述的反射膜片20采用WDM膜片，WDM膜片采用YAG或白宝石片镀膜。
[0017]实施例二如图2所示，一种半导体激光器，包括两个实施例一种所述的半导体激光器合束结构，分别为第一半导体激光器合束结构50和第二半导体激光器合束结构60，第一半导体激光器合束结构50和第二半导体激光器合束结构60之间设有PBS膜片30和1/2波片40，第一半导体激光器合束结构50输出光经过1/2波片40后和第二半导体激光器合束结构60输出光的偏振状态相互垂直，两个偏振状态相互垂直的输出光经过PBS膜片30合束，实施例中，WDM膜片和PBS膜片采用YAG或白宝石片镀膜。
[0018]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，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发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种半导体激光器合束结构，其特征在于:包括多个外腔激光器单元和多个反射膜片，反射膜片与外腔激光器对应，并呈阶梯排列，经过外腔激光器的输出光经过反射膜片投射或反射后形成激光合束。2.根据权利要求1所述的一种半导体激光器合束结构，其特征在于:所述的外腔激光器单元包括激光二极管、透镜、光栅和输出耦合透镜，激光二极管的发射光经过透镜将发散光斑转换成准直光，准直光通过光栅后发生色散，准直光以不同衍射角出射形成衍射光斑，衍射光斑通过输出親合透镜产生激光震荡。3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器合束结构，其特征在于:所述的激光二极管的后端面为高反射面，出射面为自然解理面或者镀增透膜面。4.根据权利要求1所述的一种半导体激光器合束结构，其特征在于:所述的反射膜片采用WDM膜片，所述的WDM膜片采用YAG或白宝石片镀膜。5.一种半导体激光器，其特征在于:包括两个权利要求1-4中任一所述的一种半导体激光器合束结构、两个半导体激光器合束结构之间设有PBS膜片和1/2波片，其中一个半导体激光器合束结构输出光经过1/2波片后和另外一个半导体激光器合束结构输出光的偏振状态相互垂直，两个偏振状态相互垂直的输出光经过PBS膜片合束。6.根据权利要求5所述的一种半导体激光器，其特征在于:所述的PBS膜片采用YAG或白宝石片镀膜。
【文档编号】H01S5/06GK106033865SQ201510110205
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】吴砺, 孙正国, 贺坤, 柏天国
【申请人】福州高意光学有限公司