光纤捆绑合束装置

本公开涉及半导体激光器，尤其涉及一光纤捆绑合束装置。

背景技术：

1、半导体激光器具有体积小、重量轻、转换效率高、寿命长、能直接调制以及易与其他半导体器件集成等优点，广泛用于固体和光纤激光器泵浦、光纤通信、激光加工、超连续谱光源等领域。大部分半导体激光器的发散角和发射光斑是不对称的，当然通过引入一些特殊结构或者垂直腔面发射激光器的光斑可以做成对称的，使用尾纤输出半导体激光器可以更好地普适解决光斑的不对称性导致应用受限的问题。

2、目前的光纤耦合模块根据激光芯片的类型，主要分为两种。对于激光器单管的光纤耦合：分别将多个激光器单管进行整形，然后通过光束切割、重排等耦合进光纤的；或者以一个激光器单管进行整形、耦合进光纤的结构为一个单元，将多个这样的单元组合在一起，通过将尾纤进行捆绑实现大功率输出。这两种方案的空间利用率较低，装置体积较大，成本无法进一步下降。对于激光阵列的光纤耦合：一般是将激光阵列的光束进行整形后，直接耦合进较大芯径的光纤中，但这样尾纤输出的光束质量较差，在一些应用中可能会由于不满足光束质量或亮度等要求而受到限制。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种光纤捆绑合束装置，以解决上述问题。

2、本公开的一个方面提供了一种光纤捆绑合束装置，包括：激光模块，包括多个激光单元，用于产生多个激光光束；透镜模块，包括单个透镜，或者，包括第一柱面镜和第二柱面镜，设于所述多个激光光束的光路上，用于聚焦所述多个激光光束；光纤束，包括多根光纤，所述多根光纤的一端捆绑在一起，端面对准所述透镜模块的聚焦方向。

3、可选地，当所述透镜模块为单个透镜时，所述多根光纤的端面的位置和角度与所述透镜不同聚焦方向的位置和角度对应。

4、可选地，当所述透镜模块包括第一柱面镜和第二柱面镜时，所述第一柱面镜和第二柱面镜分别用于对所述多个激光光束的快轴和慢轴进行聚焦，所述多根光纤的端面分别对准所述多个激光光束的聚焦焦点。

5、可选地，所述多个激光单元为多个激光芯片，所述多个激光芯片顺序排列。

6、可选地，所述多个激光单元为一个激光阵列。

7、可选地，所述激光单元的出光面镀有增透膜或者特定透过率的膜层，所述激光单元远离所述透镜模块的一侧镀有高反膜。

8、可选地，所述透镜模块、光纤的端面镀有增透膜或防反膜。

9、可选地，所述多根光纤的端面包括平面、斜切面、球面或楔面。

10、在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

11、本公开实施例提供的光纤捆绑合束装置可以用于光纤捆绑形式的合束结构相对于常规的激光器单管和激光阵列的光纤耦合模块，结构更加简单，使用单个聚焦镜或者两个柱面镜即可实现，对激光单元的间距没有限制，光学元件的数量更少，优化了光学元件的调整流程，简化了光路设计，提高了工作效率，减小了模块体积，并且节约了成本。

技术特征：

1.一种光纤捆绑合束装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，当所述透镜模块为单个透镜(20)时，所述多根光纤(30)的端面的位置和角度与所述透镜(20)不同聚焦方向的位置和角度对应。

3.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，当所述透镜模块包括第一柱面镜(50)和第二柱面镜(60)时，所述第一柱面镜(50)和第二柱面镜(60)分别用于对所述多个激光光束的快轴和慢轴进行聚焦，所述多根光纤(30)的端面分别对准所述多个激光光束的聚焦焦点。

4.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，所述多个激光单元为多个激光芯片(10)，所述多个激光芯片(10)顺序排列。

5.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，所述多个激光单元为一个激光阵列(40)。

6.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，所述激光单元的出光面镀有增透膜或者特定透过率的膜层，所述激光单元远离所述透镜模块的一侧镀有高反膜。

7.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，所述透镜模块、光纤(30)的端面镀有增透膜或防反膜。

8.根据权利要求1所述的光纤捆绑合束装置，其特征在于，所述多根光纤(30)的端面包括平面、斜切面、球面或楔面。

技术总结
本公开提供了一种光纤捆绑合束装置，包括：激光模块，包括多个激光单元，用于产生多个激光光束；透镜模块，包括单个透镜(20)，或者，包括第一柱面镜(50)和第二柱面镜(60)，设于多个激光光束的光路上，用于聚焦多个激光光束；光纤束，包括多根光纤(30)，多根光纤(30)的一端捆绑在一起，端面对准透镜模块的聚焦方向。该光纤捆绑合束装置的结构简单，可以实现功率和亮度的提升。

技术研发人员：邢晓旭,郑婉华,孟令谦
受保护的技术使用者：中国科学院半导体研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22