专利名称：高功率半导体激光器模块的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高功率半导体激光器模块，特别是一种高功率半导体激光器模块 的测试装置。
背景技术：
高功率半导体激光器具有体积小、效率高、阈值低、工作寿命长等优点，用于作为 固体激光器泵浦光源或直接光源已进入研制系统，具有千瓦级的高功率半导体激光器阵列 也直接进入了工业应用。在很多的应用领域需要对激光介质(棒状)进行侧面泵浦，所以 就出现了半圆环形或圆环形的封装结构的高功率半导体激光器模块，目前只能通过在未封 装之前测试每个高功率半导体激光器的性能来推断封装成形后的性能，封装后的功率性能 影响会不大，但其波长由于封装中散热装置的不同会发生漂移，模块中波长分布不均勻会 导致泵浦激光介质由于吸收不同而造成热分布的不均勻，从而导致整个固体激光器的光束 质量等性能的下降，所以需要对这两种封装结构的高功率半导体激光器模块的波长分布和 相对功率分布等性能进行测试。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有测试方法的不足，提供一种高功率半导体激 光器模块的测试装置，该装置对于半圆环形或圆环形的封装结构的高功率半导体激光器的 测量具有结构简单、制作成本低、操作方便等优点。本实用新型的技术解决方案如下一种高功率半导体激光器模块的测试装置，特点在于该装置包括测试棒、测试棒 固定夹具、聚焦透镜、导光光纤和探测器，所述的测试棒是由一端具有45°斜截面并镀有对 激光二极管波长的高反膜，另一端截面为正圆面的两根结构相同的透明材料棒且所述的斜 截面相对共轴胶合而成，测试棒置于所述的测试棒固定夹具上，在所述的测试棒的一端或 两端外设置所述的聚焦透镜，所述的导光光纤的一端位于所述的聚焦透镜的焦点，另一端 接所述的探测器的输入端。所述的测试棒为实心棒或空心棒。所述的测试棒由晶体或玻璃材料制成。所述的探测器为光谱仪或功率计。利用本实用新型装置对高功率半导体激光器模块进行测试的方法，该方法包括下 列步骤①所述的高功率半导体激光器模块是由多个半导体激光二极管封装成发光指向 轴心的圆环或半圆环的高功率半导体激光器模块，将所述的测试棒穿过待测的圆环或半圆 环的高功率半导体激光器模块并固定在测试棒固定夹具上，调节好测试光路；②启动所述的高功率半导体激光器模块的电源，与所述的测试棒斜截面相对的半 导体激光二极管发出的光经所述的测试棒斜截面反射后沿测试棒的轴向出射，由所述的聚焦透镜聚焦，经导光光纤输入到所述的光谱仪或功率计进行波长和功率检测；③驱使所述的测试棒绕其轴线旋转，使所述的测试棒的斜截面与所述的圆环或半 圆环的高功率半导体激光器模块的半导体激光二极管一一地相对，所述的光谱仪或功率计 依次记录与所述的测试棒斜截面相对的半导体激光二极管的激光波长和激光功率，当所述 的测试棒绕其轴线旋转一周，即完成一个圆环或半圆环的高功率半导体激光器模块的测 试；④重复步骤①②③就可以完成对另一个圆环或半圆环的激光器模块的测试；⑤对测试结果进行分析比较，根据需要对所测试的圆环或半圆环的高功率半导体 激光器模块进行筛选。所述的第①步，将所述的测试棒同时穿过多个待测的圆环或半圆环的高功率半导 体激光器模块并固定在测试棒固定夹具上，则只需将测试棒沿轴线方向移动位置并进行旋 转测试，即可完成多个圆环或半圆环的高功率半导体激光器模块的检测。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1.通过沿该测试棒的轴线进行旋转和沿其轴线进行移动，可以测试半圆形或圆形 高功率半导体激光器模块的波长分布和相对功率分布，为激光器波长筛选与其封装次序提 供可靠的数据，从而提高泵浦效率和固体激光器光束质量等性能。2.测试过程中，构成模块的每个半导体激光器同时工作不会由于相互照射造成其 性能下降和工作性能的不稳定性。因此该测试方法和装置具有安全、操作方便、成本低廉、 测量准确等优点。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图；图2为本实用新型实施例2的结构示意图；图3为本实用新型实施例3的结构示意图；图4为本实用新型实施例4的结构示意图；图5为本实用新型实施例5的结构示意图；图6为本实用新型实施例6的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。先请参阅图1，图1为本实用新型实施例1的结构示意图；本实施例高功率半导体 激光器模块的测试装置，包括测试棒、测试棒固定夹具19、聚焦透镜16、导光光纤17和探测 器18，所述的测试棒是由一端具有45°斜截面13、14并镀有对激光二极管波长的高反膜 15，另一端截面为正圆面的两根结构相同的晶体或玻璃棒且所述的斜截面13和14相对共 轴胶合而成，测试棒置于所述的测试棒固定夹具19上，在所述的测试棒的一端外设置所述 的聚焦透镜16，所述的导光光纤17的一端位于所述的聚焦透镜16的焦点，另一端接所述的 探测器18的输入端。为了增加导出LD的功率可以将晶体(玻璃)棒做成空心状，如图2所示。图2 为本实用新型实施例2的结构示意图，该测试棒由空心晶体(玻璃)棒21、22，其一端面有45°斜面23、24，和一双面镀有对LD波长具有高反性能膜层25的平板26胶合而成。测试方法如下将测试棒穿过(半)圆环形激光器模块，固定在测试棒夹具19上， 激光器模块的光经过测试棒斜面23或24反射后，由聚焦透镜16进行聚焦，经导光光纤 17输入到光谱仪或功率计18中进行波长和功率检测。将测试棒绕其轴线旋转，可以测试 360°各个方向上的波长和功率分布；将测试棒沿轴线方向移动可以测试，轴线方向的波长 和功率分布。图3为本实用新型实施例3的结构示意图，是利用实心测试棒对单排半圆形或圆 形高功率半导体激光器模块进行测试的剖面图。单排半圆形或圆形高功率半导体激光器模 块的半导体激光器37的输出光经过测试棒32 —端镀有高反模35的45°斜面34反射后沿 其向右传输到另一端面经透镜39和导光光纤310，用光谱仪和光功率计311进行检测。通 过绕测试棒31、32轴线旋转可以测试周围半导体激光器的功率和波长分布。图4为本实用新型实施例4的结构示意图，是利用空心测试棒实现对半圆形或圆 形单环高功率半导体激光器进行检测。图4为利用图2空心测试棒实现对半圆形或圆形单 环高功率半导体激光器进行检测。半导体激光器47的的输出光经过测试棒42具有45°斜 面一端的平板45的高反膜46反射后沿其轴线向右传输到其另一端面用光谱仪或光功率计 412进行检测。半导体激光器46的输出光经过测试棒41具有45°斜面一端的平板45的 高反膜46进行反射沿其轴线向左传输到另一端面经透镜410和光纤411到光谱仪或光功 率计413进行检测。通过绕测试棒41、42轴线旋转可以测试周围半导体激光器的功率和波 长分布。该实施例与实施例1相比，其输出功率相对较大，检测较方便。图5为本实用新型实施例5的结构示意图，利用图1实心测试棒实现对半圆形或 圆形多环高功率半导体激光器进行检测。半导体激光器56中间一个的输出光经过测试棒 51 一端镀有高反模55的45°斜面53反射后沿其轴线向左传输到另一端面用光谱仪和光 功率计进行检测。半导体激光器57的的输出光经过测试棒52 —端镀有高反模55的45° 斜面54反射后沿其轴线向右传输到其另一端面经透镜59和光纤510到光谱仪和光功率计 511进行检测。通过绕测试棒51、52轴线旋转可以测试周围半导体激光器的功率和波长分 布。如果将测试棒51、52沿其轴线向左和向右移动一定位置并绕其轴线旋转，可以测到模 块左边圆环和右边圆环的功率和波长分布。图6为本实用新型实施例6的结构示意图；图6为利用图2空心测试棒实现对半 圆形或圆形多环高功率半导体激光器进行检测。半导体激光器68的输出光经过测试棒61 具有45°斜面一端的平板65的高反膜66反射沿其轴线向左传输到另一端面用光谱仪和光 功率计进行检测。半导体激光器67的的输出光经过测试棒62具有45°斜面一端的平板 65的高反膜66反射后沿其轴线向右传输到其另一端面经透镜610和光纤611到光谱仪和 光功率计612进行检测。通过沿测试棒61、62轴线旋转可以测试周围半导体激光器的功率 和波长分布。如果将测试棒61、62沿其轴线向左和向右移动一定位置并绕其轴线旋转，可 以测到模块左边圆环和右边圆环的功率和波长分布。该实施例与实施例3相比，其输出功 率相对较大，检测较方便。
权利要求一种高功率半导体激光器模块的测试装置，特征在于该装置包括测试棒、测试棒固定夹具、聚焦透镜、导光光纤和探测器，所述的测试棒是由一端具有45°斜截面并镀有对激光二极管波长的高反膜，另一端截面为正圆面的两根结构相同的透明材料棒且所述的斜截面相对共轴胶合而成，测试棒置于所述的测试棒固定夹具上，在所述的测试棒的一端或两端外设置所述的聚焦透镜，所述的导光光纤的一端位于所述的聚焦透镜的焦点，另一端接所述的探测器的输入端。
2.根据权利要求1所述的高功率半导体激光器模块的测试装置，其特征在于所述的测 试棒为实心棒或空心棒。
3.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器模块的测试装置，其特征在于所述 的测试棒由晶体或玻璃材料制成。
4.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器模块的测试装置，其特征在于所述 的探测器为光谱仪或功率计。专利摘要一种高功率半导体激光器模块的测试装置，该装置包括测试棒、测试棒固定夹具、聚焦透镜、导光光纤和探测器，所述的测试棒是由一端具有45°斜截面并镀有对激光二极管波长的高反膜，另一端截面为正圆面的两根结构相同的透明材料棒且所述的斜截面相对共轴胶合而成，测试棒置于所述的测试棒固定夹具上，在所述的测试棒的一端或两端外设置所述的聚焦透镜，所述的导光光纤的一端位于所述的聚焦透镜的焦点，另一端接所述的探测器的输入端。本实用新型适于半圆环形或圆环形的封装结构的高功率半导体激光器模块的测量，具有结构简单和测试操作方便的优点。
文档编号G01J9/00GK201672973SQ20102020247
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者方祖捷, 沈力, 皮浩洋, 瞿荣辉, 蔡海文, 辛国锋, 陈高庭 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所