一种带软边小孔滤波器的半导体激光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，包括沿光路依次设置的半导体激光器、耦合光学系统、光纤，其特征在于：所述的光纤的涂覆层部分或全部剥除，且剥除涂覆层的部位上依次设有导光体和激光吸收体，所述的光纤、导光体、激光吸收体形成软边小孔滤波器。本实用新型的带软边小孔滤波器的半导体激光器有益效果为：在半导体激光器的后端加入一种软边小孔滤波器，半导体激光器发射的激光经耦合光学系统耦合进入软边小孔滤波器，软边小孔滤波器可以过滤高阶模，从而可以提高半导体激光器的光束质量。
【专利说明】一种带软边小孔滤波器的半导体激光器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光【技术领域】，尤其涉及一种带软边小孔滤波器的半导体激光器。
【背景技术】
[0002]半导体激光器是目前快速增长的光电技术产业的核心器件，它具有成本低、体积小、结构紧凑、电注入、寿命长，功耗低、转换效率高等优点。但是半导体激光器通常采用宽面结构，其发光点通常为I X 25um2，I X 50um2,1 X 75um2等非对称结构。这种结构半导体激光器主要缺点是容易导致高阶模光传输，高阶模是由载流子与光场模式间的相互强作用导致的非线性效应，该效应使折射率改变，促使传播光束自聚焦现象的发生，进而导致高阶模式激射光的出现。高阶模的出现直接导致多丝现象发生，输出光场变成了大量由光丝组成的光斑，使远场变宽，并显现光场多瓣现象，这些问题极大地限制了半导体激光器的使用。因此，如何提高和改善半导体激光器的光束质量一直是近年来研究的热点，其中比较常用的方法是利用外腔进行选择性反馈来改善半导体激光器光束空间模式。按照外腔反射镜的位置不同大致可以分为两类，一类是在像平面进行反馈，一类是在成像透镜的后焦面即傅里叶平面上进行反馈。这两类装置的基本原理类似，即在光场的空间频谱面上构造一个空间滤波器，从而使半导体激光器输出光束中的某一阶或者几阶模式被选择性地反馈，在半导体激光器腔内获得增益放大，最终形成振荡输出，而其他模式则被抑制。利用外腔进行选择性反馈来改善半导体激光器光束空间模式的方法实现难度比较大，产品结构复杂，稳定性也比较差。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，为了改善半导体激光器的光束质量，本实用新型提出一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，可以将半导体激光器的高阶模进行过滤，以实现高光束质量的半导体激光器产品。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案为:一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，包括沿光路依次设置的半导体激光器、耦合光学系统、光纤，其特征在于:所述的光纤的涂覆层部分或全部剥除，且剥除涂覆层的部位上依次设有导光体和激光吸收体，所述的光纤、导光体、激光吸收体形成软边小孔滤波器。
[0005]进一步，所述耦合光学系统为一耦合透镜或者耦合透镜组。
[0006]进一步，所述光纤为单模光纤或者保偏光纤。
[0007]进一步，所述导光体由折射率等于或者大于光纤包层折射率的材料制作而成。
[0008]进一步，所述导光体由在光纤包层外涂覆折射率等于或者大于光纤包层折射率的胶水而形成。
[0009]进一步，所述光纤的端面及耦合光学系统的光学元件的通光面均镀有增透膜。
[0010]进一步，所述光纤的端面优选为0°、8°或者其它角度。[0011]进一步，所述的软边小孔滤波器后的光路上还设有一小孔光阑。
[0012]采用上述技术方案，本实用新型的带软边小孔滤波器的半导体激光器有益效果为:在半导体激光器的后端加入一种软边小孔滤波器，半导体激光器发射的激光经耦合光学系统耦合进入软边小孔滤波器，软边小孔滤波器可以过滤高阶模，从而可以提高半导体激光器的光束质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例一结构示意图；
[0014]图2为本实用新型实施例二结构示意图；
[0015]图3为本实用新型实施例三结构示意图；
[0016]附图标记:1、半导体激光器；101、激光器芯片；102、散热底座；2、稱合光学系统；201、准直透镜；202、聚焦透镜；3、软边小孔滤波器；301、光纤；302、导光体；303、激光吸收体；4、小孔光阑。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】，对本发明做进一步说明。
[0018]实施例1:如图1所示，该实施例中的激光器采用640nm半导体激光器I，将半导体激光器芯片101置于一散热底座102上，半导体激光器I发出的光经耦合光学系统2后进入软边小孔滤波器3。软边小孔滤波器3包括光纤301、导光体302以及激光吸收体303。半导体激光器的光经耦合光学系统耦合进入光纤301中，其中部分光通过光纤纤芯进行传输，半导体激光器I发射的高阶模在光纤301中会迅速衰减，从而将高阶模进行过滤。另有部分光经耦合光学系统2耦合进入光纤301后会在光纤包层内传输，若不对这部分光进行处理，则会产生非常严重的点状杂光。因此，软边小孔滤波器3中包含一导光体302以及激光吸收体303。其中导光体302由玻璃材料制成，长度为10mm，外径为1.8mm，折射率为
1.4585@589nm。激光吸收体303为发黑的金属件，其中内孔经打磨或者腐蚀处理，粗糙度非常高。光纤301涂覆层被剥除后与导光体302之间采用透光率很高且折射率相近的胶水固定。由于光纤包层的折射率为1.4585@589nm，与导光体302折射率非常接近，则包层中的光会通过导光体302导出，然后被激光吸收体303吸收。激光吸收体303与导光体302也采用透光率很高且折射率与导光体302相近的胶水固定。还可以在软边小孔滤波器3后面加一小孔光阑4以挡掉杂散光。通过上述软边小孔滤波器3将半导体激光器的高阶模进行过滤后，可将提闻半导体激光器的光束质量。
[0019]实施例2:如图2所不,与实施例一不同的是,该实施例的稱合光学系统2米用双透镜:准直透镜201和聚焦透镜202。导光体302由在光纤包层外涂覆折射率大于或者等于包层折射率的胶水而形成。将640nm的半导体激光器芯片101置于一散热底座102上,半导体激光器I发出的光经准直透镜201后被准直为接近平行光束，再经过聚焦透镜202聚焦后进入软边小孔滤波器3。软边小孔滤波器3包括光纤301、导光体302以及激光吸收体303。半导体激光器的光经耦合光学系统耦合进入光纤301中，其中部分光通过光纤纤芯进行传输，半导体激光器I发射的高阶模在光纤301中会迅速衰减，从而将高阶模进行过滤。另有部分光经耦合光学系统2耦合进入光纤301后会在光纤包层内传输，若不对这部分光进行处理，则会产生非常严重的点状杂光。因此，软边小孔滤波器3中还包含一导光体302以及激光吸收体303。激光吸收体303为发黑的金属件，其中内孔经打磨或者腐蚀处理，粗糙度非常高。光纤301涂覆层被剥除后与激光吸收体303之间采用透光率很高的胶水固定。光纤与激光吸收体之间的胶水形成导光体302，其中胶层长度为10mm，厚度为2mm，折射率为1.519 i589nm,由于光纤包层的折射率为1.4585i589nm,小于导光体302折射率，则包层中的光会通过导光体302导出，然后被激光吸收体303吸收。还可以在软边小孔滤波器3后面加一小孔光阑4以挡掉杂散光。通过上述软边小孔滤波器3将半导体激光器的高阶模进行过滤后，可提高半导体激光器光束质量。与实施例一相比，由于该实施例的耦合光学系统2采用双透镜，因此可以实现更高的耦合效率，而且导光体302由在光纤包层外涂覆折射率大于或者等于包层折射率的胶水而形成，结构相对比较简单。
[0020]实施例3:如图3所不,与实施例一不同的是,该实施例中仅将光纤中某一小段制作成软边小孔滤波器3。激光吸收体303由在导光体302外涂高吸光率的胶水而形成。将640nm的半导体激光器芯片101置于一散热底座102上，半导体激光器I发出的光经耦合透镜2聚焦后进入软边小孔滤波器3。软边小孔滤波器3包括光纤301、导光体302以及激光吸收体303。半导体激光器的光经耦合光学系统耦合进入光纤301中，其中部分光通过光纤纤芯进行传输，半导体激光器I发射的高阶模在光纤301中会迅速衰减，从而将高阶模进行过滤。另有部分光经耦合光学系统2耦合进入光纤301后会在光纤包层内传输，若不对这部分光进行处理，则会产生非常严重的点状杂光。因此，软边小孔滤波器3中还包含一导光体302以及激光吸收体303。其中导光体302由玻璃材料制成，长度为5mm，外径为1.8mm,折射率为1.4585@589nm。导光体302外壁经打磨或者腐蚀处理，粗糙度非常高，导光体外壁涂一层吸光率很高的胶水形成激光吸收体303。光纤301涂覆层被剥除后与导光体302之间采用透光率很高且折射率相近的胶水固定。由于光纤包层的折射率为1.4585@589nm，与导光体302折射率非常接近，则包层中的光会通过导光体302导出，然后被激光吸收体303吸收。还可以在软边小孔滤波器3后面加一小孔光阑4以挡掉杂散光。通过上述软边小孔滤波器3将半导体激光器的高阶模进行过滤后，可提高半导体激光器光束质量。与实施例一相比，由于该实施例中仅将光纤中某一小段制作成软边小孔滤波器3，因此适用于光纤比较长的产品，而且激光吸收体303由在导光体302外涂吸光率极高的胶水而形成，结构相对比较简单。
[0021]本实用新型的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器能通过软边小孔过滤半导体激光器的高阶模，从而提高半导体激光器光束质量。
[0022]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。
【权利要求】
1.一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，包括沿光路依次设置的半导体激光器、耦合光学系统、光纤，其特征在于:所述的光纤的涂覆层部分或全部剥除，且剥除涂覆层的部位上依次设有导光体和激光吸收体，所述的光纤、导光体、激光吸收体形成软边小孔滤波器。
2.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述耦合光学系统为一耦合透镜。
3.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述耦合光学系统为耦合透镜组。
4.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述光纤为单模光纤。
5.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述光纤为保偏光纤。
6.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述导光体由折射率等于或者大于光纤包层折射率的材料制作而成。
7.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述导光体由在光纤包层外涂覆折射率等于或者大于光纤包层折射率的胶水而形成。
8.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述光纤的端面及耦合光学系统的光学元件的通光面均镀有增透膜。
9.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述光纤的端面为0°或8°。
10.根据权利要求1所述的一种带软边小孔滤波器的半导体激光器，其特征在于:所述的软边小孔滤波器后的光路上还设有一小孔光阑。
【文档编号】H01S5/065GK203415817SQ201320526824
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月28日 优先权日:2013年8月28日
【发明者】王珍玉, 张哨峰, 李大汕 申请人:上海高意激光技术有限公司