专利名称：一种光学结构及其应用的制作方法
一种光学结构及其应用技术领域 本发明涉及激光和光学领域，尤其涉及一种光学结构及其应用。 专利背景 通常红光与蓝光合束时，需要用两个不同LD基座制作，所占空间大，不利于 激光器小型化；另外对相同波长的光，为了增强光强，也需要用两个LD进行偏振合束，这 样激光器体积就很大；专利号为US005909310A和US006310989B1的美国专利提出，在光纤 通信领域中，对双光纤的发光点利用同一透镜准直后，再利用偏振合束棱镜将其准直成相互 平行光束，但它只提出应用光纤通信领域。同时在申请号为200620070891.9的"一种宽温度 范围的半导体泵浦激光器"专利申请中，双波长泵浦宽温结构激光器也存在同时泵浦不同光 的问题。
发明内容
本发明目的是提供一种设有多个LD，但体积小的光学结构及其在激光器中的应 用。为实现以上目的，本发明光学结构由两片或两片以上相邻的多个固定LD芯片平行固定 在同一热沉座上构成多芯片LD。上述的多芯片LD由两片LD芯片平行固定在同一热沉座时，在其中一个LD芯片的光出 射处安装l/2波片，其光轴方向与该LD芯片出射光的偏振光成45e角，这样射出的光和另 一个芯片射出的光由准直透镜准直成两束交叉的偏振方向相互垂直的平行光，再由设置在两 束光交叉处的双折射合束棱镜，将两束光合为一束光或方向相同或相近的两束平行光。上述的两片LD芯片出射光的偏振方向相互垂直时，不采用1/2波片。上述的多芯片LD合为一束光或方向相同或相近的两束平行光后，再由聚焦透镜将其聚 焦在激光微片的同一点上，泵浦产生激光。上述的双折射合束棱镜包括两块相同材料光轴方向不同双折射晶体棱镜或双折射晶体楔 角与均匀光学介质楔角。上述的多芯片LD包括两片或两片以上相邻的多个固定LD芯片时，由准直透镜准直为 多束交叉的平行光，再由光学棱镜将多束光调整平行。本发明采用上述结构，可用于不同波长的光束或相同波长的光束合束，也可用于多色光 合束；多芯片LD可用于制作更大功率的红光LD、蓝光LD和红蓝光LD组件，用于制成大 功率微片激光器或两个不同泵浦波长的微片激光器，还可用于制作大功率宽温半导体泵浦激 光器。
现结合附图对本发明做进一步阐述图1是本发明光学结构具体应用之一-的结构示意图；图2是本发明光学结构具体应用之二的结构示意图；图3是本发明光学结构具体应用之三.的结构示意图；图4是本发明光学结构具体应用之四的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1一4所示，本发明由两片或两片以上相邻的多个LD芯片101、 102、 103……平行固定在同一热沉座11上构成多芯片LD1，多个LD芯片101、 102、 103…… 的波长可以相同，也可以不同。本光学结构的具体应用如下如图1所示，多芯片LD 1由两个LD芯片101、 102平行封装在同一热沉座11上构成时， 在其中一个LD芯片102的光出射处安装1/2波片21，其光轴方向与LD芯片102出射光的 偏振光成45°角，这样射出的光和另一个芯片101射出光的偏振方向相互垂直，两束光由准 直透镜3准直后，形成两束交叉的偏振方向相互垂直的平行光，二者之间有一定夹角，其光 斑很大面积重合，双折射合束棱镜4设置在两束光交叉处，将两束光合为一束光或方向相同 或相近的两束平行光。双折射合束棱镜4由两块相同材料光轴方向不同双折射晶体棱镜或双 折射晶体楔角与均匀光学介质楔角构成。当两个LD芯片101、 102出射光的偏振方向相互垂 直时，不需要采l/2波片。例如，双芯片LD1的两个芯片101、 102波长的相同，可以制作比普通单芯片LD功率大 一倍的红光LD和蓝光LD。双芯片IOI、 102可以分别为红光LD芯片和蓝光LD芯片，制作小 体积的红蓝光LD组件。另外，经过此光学结构准直合束后的光可以作为泵浦光，制作大功率 微片激光器或两个不同泵浦波长的微片激光器。如图2以上多芯片LD1合为一束光或方向相同或相近的多束平行光后，再由聚焦透镜5 将其聚焦在激光微片7的同一点上，泵浦产生激光。如果激光中心波长有一定间隔A2，那么 激光微片的吸收带宽为M，激光中心波长随温度变化系数为Aimm/t:，则单个芯片可以工 作温度范围为AA/Alt，两个芯片分别工作可使整个激光器工作温度范围为2AA/ZUi，多个芯片 分别工作可使整个激光器工作温度范围为nzU/A^，从而扩展工作温度范围，可以用于制作大 功率宽温半导体泵浦激光器。又如图3所示，多芯片LD1包括两个LD芯片101、 102，从多芯片LD 1出射的两束发 散光经过准直透镜3准直为两束交叉的平行光，再由光学棱镜6将两束光调整平行，光学棱 镜6可以是多棱面光学棱镜或多个光学楔面构成。再如图4所示，多芯片LD1包括两个以上LD芯片101、 102、 103……，从多芯片LD 1 出射的多束发散光经过准直透镜3准直为多束交叉的平行光，再由光学棱镜6将多束光调整 平行。
权利要求
1、一种光学结构，其特征在于其由两片或两片以上相邻的多个LD芯片平行固定在同一热沉座上构成多芯片LD。
2、 根据权利要求1所述的一种光学结构，其特征在于其多个LD芯片的波长相同或不同。
3、 根据权利l所述的一种光学结构及其应用，其特征在于其多芯片LD由两片LD芯 片平行固定在同一热沉座时，在其中一个LD芯片的光出射处安装1/2波片，其光轴方向与该 LD芯片出射光的偏振光成45°角，这样射出的光和另一个芯片射出的光由准直透镜准直成 两束交叉的偏振方向相互垂直的平行光，再由设置在两束光交叉处的双折射合束棱镜，将两 束光合为一束光或方向相同或相近的两束平行光。
4、 根据权利3所述的一种光学结构及其应用，其特征在于其两片LD芯片出射光的偏 振方向相互垂直时，不釆用l/2波片。
5、 根据权利3所述的一种光学结构及其应用，其特征在于其多芯片LD合为一束光或 方向相同或相近的两束平行光后，再由聚焦透镜将其聚焦在激光微片的同一点上，泵浦产生 激光。
6、 根据权利3或5所述的一种光学结构及其应用，其特征在于其双折射合束棱镜包括 两块相同材料光轴方向不同双折射晶体棱镜或双折射晶体楔角与均匀光学介质楔角。
7、 根据权利1所述的一种光学结构及其应用，其特征在于:其多芯片LD由准直透镜准 直为多束交叉的平行光，再由光学棱镜将多束光调整平行。
8、 根据权利7所述的一种光学结构及其应用，其特征在于其光学棱镜是多棱面光学棱 镜或多个光学楔面构成。
全文摘要
本发明公开了一种光学结构及其应用，该光学结构由两片或两片以上相邻的多个LD芯片平行固定在同一热沉座上构成多芯片LD，由1/2波片和准直透镜将两片芯片出射光准直成两束交叉的偏振方向相互垂直的平行光，再由双折射合束棱镜放置在两束光交叉处，将两束光合为一束光或方向相同或相近的两束平行光，或由准直透镜和光学棱镜将多束光调整平行，可用于制作更大功率的红光LD、蓝光LD和红蓝光LD组件，用于制成大功率微片激光器或两个不同泵浦波长的微片激光器，还可用于制作大功率宽温半导体泵浦激光器。
文档编号G02F1/35GK101242075SQ20081007056
公开日2008年8月13日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者凌吉武, 砺 吴, 杨建阳, 磊 郭, 陈卫民, 马英俊 申请人:福州高意通讯有限公司