万瓦级光纤输出半导体激光器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及激光器技术领域，特别是涉及一种万瓦级光纤输出半导体激光器。


背景技术：

[0002]
半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。半导体激光器体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦，其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用高达ghz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。
[0003]
由于这些优点，半导体激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面得到了广泛的应用。
[0004]
半导体激光器是电光转换效率最高的激光器，单个半导体激光芯片称作单管，其功率较低。一般工业用半导体激光器是采用的半导体激光器组成的线阵列或面阵列，以提高单位体积的输出功率。但是由于这种阵列式的激光器光束质量非常差，不便于工业加工直接应用。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型实施例提供一种万瓦级光纤输出半导体激光器，用以解决或部分解决现有的半导体激光器输出功率较低的问题。
[0006]
本实用新型实施例提供一种万瓦级光纤输出半导体激光器，包括：相连接的上级功率输出模块和下级功率输出模块，所述上级功率输出模块包括m个n
×
1功率合束器，所述下级功率输出模块包括一个m
×
1功率合束器。
[0007]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器为7
×
1功率合束器，所述m
×
1功率合束器为10
×
1功率合束器。
[0008]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器包括一个n
×
1合束单元和用于提供光源的n个ld单元，每一所述ld单元均与所述n
×
1合束单元相连接。
[0009]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器还包括用于获取每一所述ld单元的工作状态的监控单元。
[0010]
在上述技术方案的基础上，所述工作状态包括出光状态参数、温度参数、湿度参数以及供电参数中的一种或多种。
[0011]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器还包括与所述监控单元相连接的预警单元。
[0012]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器还包括用于把外接交流电转换成直流电的电源转换单元，并把直流电输送至所述监控单元和所述n
×
1合束单元。
[0013]
在上述技术方案的基础上，所述n
×
1功率合束器还包括用于对直流电合流的驱动单元；每一所述ld单元和所述电源转换单元均与所述驱动单元相连接。
[0014]
本实用新型实施例提供的一种万瓦级光纤输出半导体激光器，通过m个n
×
1功率合束器与一个m
×
1功率合束器的协同工作，可以实现功率的万瓦级输出。本实用新型实施例提供的万瓦级光纤输出半导体激光器，不需要使用非常复杂的光学系统进行光束整形，输出功率较高，且可靠性较好。
附图说明
[0015]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]
图1为本实用新型实施例的n
×
1功率合束器在一视角下的结构示意图；
[0017]
图2为本实用新型实施例的n
×
1功率合束器在另一视角下的结构示意图。
[0018]
附图标记：
[0019]
1、ld单元；2、n
×
1合束单元；3、电源转换单元；4、监控单元；5、驱动单元。
具体实施方式
[0020]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0022]
为了解决阵列激光器存在的一些问题，比如，阵列激光器整形系统过于复杂昂贵；阵列激光器实现万瓦需要多阵列组合，技术难度和工艺难度相当高；阵列中芯片可靠性差，承受反射光能力差，阵列整体可靠性差。
[0023]
本实用新型实施例的万瓦级光纤输出半导体激光器，包括：相连接的上级功率输出模块和下级功率输出模块，上级功率输出模块包括m个n
×
1功率合束器，下级功率输出模块包括一个m
×
1功率合束器。
[0024]
需要说明的是，n
×
1功率合束器可以为7
×
1功率合束器，m
×
1功率合束器可以为10
×
1功率合束器，相对应的7
×
1功率合束器的数量为十个。其中，每一个7
×
1功率合束器的输出功率为1000w，此时10
×
1功率合束器的输出功率为10kw。
[0025]
在本实用新型实施例中，通过m个n
×
1功率合束器与一个m
×
1功率合束器的协同工作，可以实现功率的万瓦级输出。本实用新型实施例提供的万瓦级光纤输出半导体激光器，不需要使用非常复杂的光学系统进行光束整形，输出功率较高，且可靠性较好。
[0026]
在上述实施例的基础上，如图1所示，n
×
1功率合束器包括一个n
×
1合束单元2和
用于提供光源的n个ld单元1，每一ld单元1均与n
×
1合束单元2相连接。
[0027]
以下以n
×
1功率合束器为7
×
1功率合束器，m
×
1功率合束器为10
×
1功率合束器，7
×
1功率合束器的数量为10个为例进行说明。
[0028]
需要说明的是，每一个7
×
1功率合束器包括一个7
×
1合束单元和用于提供光源的七个ld单元1，每一个ld单元1均与7
×
1合束单元的输入端相连接，7
×
1合束单元用于把七个ld单元1输入的七束光束耦合成一束光束。其中，相邻的两个ld单元1之间间隔一定的距离布置，七个ld单元1和7
×
1合束单元位于同一侧面。
[0029]
在上述实施例的基础上，如图2所示，n
×
1功率合束器还包括用于获取每一ld单元1的工作状态的监控单元4。
[0030]
需要说明的是，工作状态包括出光状态参数、温度参数、湿度参数以及供电参数中的一种或多种。与之相对应的，监控单元4包括温度传感器、湿度传感器、电流传感器、电压传感器以及功率计。
[0031]
在上述实施例的基础上，n
×
1功率合束器还包括与监控单元4相连接的预警单元。
[0032]
需要说明的是，预警单元获取监控单元4发送的出光状态参数、温度参数、湿度参数以及供电参数中，并根据预设出光状态参数、预设温度参数、预设湿度参数以及预设供电参数获取预警结果。例如，出光状态参数未达到预设出光状态参数标准，预警单元发出警报。
[0033]
可以理解的是，监控单元4和预警单元均可以与移动终端通信连接。例如，用户可以通过移动终端实时获取出光状态参数、温度参数、湿度参数以及供电参数。
[0034]
在上述实施例的基础上，如图2所示，n
×
1功率合束器还包括用于把外接交流电转换成直流电的电源转换单元3，并把直流电输送至监控单元4和n
×
1合束单元2。
[0035]
需要说明的是，电源转换单元3用于把外接交流电转换成直流电，并把直流电输送至监控单元4和n
×
1合束单元2。其中，监控单元4和n
×
1合束单元2还可以自带电源。
[0036]
在上述实施例的基础上，如图2所示，n
×
1功率合束器还包括用于对直流电合流的驱动单元5；每一ld单元1和电源转换单元3均与驱动单元5相连接。
[0037]
需要说明的是，驱动单元5用于对电源转换单元3转换的直流电合流，并把合流后的直流电输送至每一个ld单元1，以供ld单元1正常工作。
[0038]
可以理解的是，电源转换单元3、监控单元4、驱动单元5以及预警单元均位于同一侧。
[0039]
在本实用新型实施例中，通过十个7
×
1功率合束器与一个10
×
1功率合束器的协同工作，可以实现功率的万瓦级输出。每一个7
×
1功率合束器均包括一个7
×
1合束单元和用于提供光源的七个ld单元1，每一个ld单元1均与7
×
1合束单元的输入端相连通，7
×
1合束单元的输出端与10
×
1功率合束器的输入端相连通。通过电源转换单元3把外接交流电转换成直流电；通过驱动单元5对电源转换单元3转换的直流电合流，并把合流后的直流电输送至每一个ld单元1，以供ld单元1正常工作；通过监控单元4获取每一个ld单元1的出光状态参数、温度参数、湿度参数以及供电参数中的一种或多种。本实用新型实施例提供的万瓦级光纤输出半导体激光器，不需要使用非常复杂的光学系统进行光束整形，输出功率较高，且可靠性较好，便于工业加工直接应用。
[0040]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。