一种多波长激光束合束装置的制作方法

本发明实施例涉及激光加工，尤其涉及一种多波长激光束合束装置。

背景技术：

1、随着工业制造领域对高功率激光器的需求不断增加，光纤耦合半导体激光器因其具备结构紧凑、体积小、重量轻、功率密度高、电光效率高、性能稳定、寿命长等优点，被广泛使用，并不断追求着更大的功率，更高的亮度。

2、目前，单一泵浦源的设计普遍采用多路芯片光路在空间上叠加，通过光斑整形合束聚焦以提高输出功率，为满足更高功率更高亮度的需求，需要将多波长泵浦光通过在空间上的叠加合束，进而提高能量。但随着功率越来越大，结构越来越复杂，工艺难度越来越大。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种多波长激光束合束装置，以实现高质量、高功率和高可靠性的合束多波长激光束的输出。

2、本发明实施例提供了一种多波长激光束合束装置，包括至少两个输入模块、至少两个第一扩束模块、一个合束模块和一个第二扩束模块；

3、所述至少两个输入模块出射泵浦光束，其中，不同的所述输入模块出射的所述泵浦光束的波长不同；

4、所述至少两个输入模块通过光纤与所述至少两个第一扩束模块一一对应连接，所述至少两个第一扩束模块将所述泵浦光束准直并扩束为准直泵浦光束；

5、所述合束模块位于所述至少两个第一扩束模块的出射光光路上，且所述合束模块与所述第一扩束模块对应设置，所述合束模块将所述至少两个第一扩束模块出射的多个所述准直泵浦光束合束为多波长合束泵浦光束；

6、所述第二扩束模块位于所述合束模块的出射光光路上，所述第二扩束模块将所述多波长合束泵浦光束准直并扩束为多波长激光光束。

7、可选地，所述第一扩束模块包括第一负透镜组和第一双分离正透镜组，所述第一负透镜组和所述第一双分离正透镜组依次位于所述输入模块出射的所述泵浦光束的出射光光路上；

8、所述第一负透镜组用于发散所述泵浦光束；所述第一双分离正透镜组用于将发散的所述泵浦光束汇聚为所述准直泵浦光束。

9、可选地，所述第一负透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为负光焦度，所述第一透镜为凹平透镜；

10、所述第一双分离正透镜组包括第二透镜和第三透镜，所述第二透镜和所述第三透镜依次位于所述第一透镜出射的所述泵浦光束的出射光光路上；

11、所述第二透镜为正光焦度，所述第二透镜为凹凸透镜；

12、所述第三透镜为正光焦度，所述第三透镜为平凸透镜。

13、可选地，所述第一负透镜组的单面透过率大于等于99.5％，所述第一双分离正透镜组的单面透过率大于等于99.5％，所述第一负透镜组和所述第一双分离正透镜组的总透过率大于等于97％。

14、可选地，所述合束模块包括至少两个透反单元，所述透反单元一一对应设置于所述第一扩束模块的出射光光路上，且所述至少两个透反单元相互平行且依次排列于同一直线上。

15、可选地，各所述透反单元对目标范围波长内的所述准直泵浦光束的反射率大于95％，各所述透反单元对目标范围波长内的所述准直泵浦光束的透过率大于95％。

16、可选地，所述第二扩束模块包括第二负透镜组和第二双分离正透镜组，所述第二负透镜组和所述第二双分离正透镜组依次位于所述合束模块的出射光光路上；

17、所述第二负透镜组用于发散所述多波长合束泵浦光束；

18、所述第二双分离正透镜组用于将发散的所述多波长合束泵浦光束汇聚为所述多波长激光光束。

19、可选地，所述第二负透镜组包括第四透镜，所述第四透镜为负光焦度，所述第四透镜为凹凸透镜；

20、所述第二双分离正透镜组包括第五透镜和第六透镜，所述第五透镜和所述第六透镜依次位于所述第四透镜出射的所述多波长合束泵浦光束的出射光光路上；

21、所述第五透镜为负光焦度，所述第五透镜为凸凹透镜；

22、所述第六透镜为正光焦度，所述第六透镜为平凸透镜。

23、可选地，还包括指示光模块，所述指示光模块出射指示光束；

24、所述指示光模块通过所述光纤与所述第一扩束模块对应连接，所述第一扩束模块将所述指示光束准直并扩束为准直指示光束；

25、所述合束模块位于所述第一扩束模块的出射光光路上，且所述合束模块与所述第一扩束模块对应设置，所述合束模块将所述第一扩束模块出射的所述准直指示光束和多个所述准直泵浦光束重叠并合束为所述多波长合束泵浦光束；

26、所述第二扩束模块位于所述合束模块的出射光光路上，所述第二扩束模块将所述多波长合束泵浦光束准直并扩束为多波长激光光束。

27、可选地，还包括壳体、隔板和散热水路，所述隔板位于所述壳体内部且将所述壳体分为两个腔体，所述散热水路位于其中一个所述腔体内，所述散热水路的水嘴嵌合于所述壳体上；

28、所述至少两个输入模块和所述指示光模块设置于所述散热水路靠近所述隔板的表面；

29、所述至少两个第一扩束模块和所述合束模块设置于所述隔板远离所述散热水路的表面；

30、所述第二扩束模块嵌合于所述壳体上。

31、本发明实施例提供了一种多波长激光束合束装置，该合束装置包括至少两个输入模块、至少两个第一扩束模块、一个合束模块和一个第二扩束模块；至少两个输入模块出射泵浦光束，其中，不同的输入模块出射的泵浦光束的波长不同；至少两个输入模块通过光纤与至少两个第一扩束模块一一对应连接，至少两个第一扩束模块将泵浦光束准直并扩束为准直泵浦光束；合束模块位于至少两个第一扩束模块的出射光光路上，且合束模块与第一扩束模块一一对应设置，合束模块将至少两个第一扩束模块出射的多个准直泵浦光束合束为多波长合束泵浦光束；第二扩束模块位于合束模块的出射光光路上，第二扩束模块将多波长合束泵浦光束准直并扩束为多波长激光光束。本发明实施例将多波长的泵浦光束合束为一束，实现了高质量和高可靠性的合束多波长激光束的输出，提高了合束激光光束的整体功率，在光电对抗领域中，极大增强了合束激光光束的干扰能力。

技术特征：

1.一种多波长激光束合束装置，其特征在于，包括至少两个输入模块、至少两个第一扩束模块、一个合束模块和一个第二扩束模块；

2.根据权利要求1所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述第一扩束模块包括第一负透镜组和第一双分离正透镜组，所述第一负透镜组和所述第一双分离正透镜组依次位于所述输入模块出射的所述泵浦光束的出射光光路上；

3.根据权利要求2所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述第一负透镜组包括第一透镜，所述第一透镜为负光焦度，所述第一透镜为凹平透镜；

4.根据权利要求3所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述第一负透镜组的单面透过率大于等于99.5％，所述第一双分离正透镜组的单面透过率大于等于99.5％，所述第一负透镜组和所述第一双分离正透镜组的总透过率大于等于97％。

5.根据权利要求1所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述合束模块包括至少两个透反单元，所述透反单元一一对应设置于所述第一扩束模块的出射光光路上，且所述至少两个透反单元相互平行且依次排列于同一直线上。

6.根据权利要求5所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述第二扩束模块包括第二负透镜组和第二双分离正透镜组，所述第二负透镜组和所述第二双分离正透镜组依次位于所述合束模块的出射光光路上；

8.根据权利要求7所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，所述第二负透镜组包括第四透镜，所述第四透镜为负光焦度，所述第四透镜为凹凸透镜；

9.根据权利要求1所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，还包括指示光模块，所述指示光模块出射指示光束；

10.根据权利要求9所述的多波长激光束合束装置，其特征在于，还包括壳体、隔板和散热水路，所述隔板位于所述壳体内部且将所述壳体分为两个腔体，所述散热水路位于其中一个所述腔体内，所述散热水路的水嘴嵌合于所述壳体上；

技术总结
本发明实施例公开了一种多波长激光束合束装置，包括至少两个输入模块、至少两个第一扩束模块、一个合束模块和一个第二扩束模块；至少两个输入模块出射泵浦光束；至少两个第一扩束模块将泵浦光束准直并扩束为准直泵浦光束；合束模块将至少两个第一扩束模块出射的多个准直泵浦光束合束为多波长合束泵浦光束；第二扩束模块将多波长合束泵浦光束准直并扩束为多波长激光光束。本发明实施例将多波长的泵浦光束合束为一束，实现了高质量和高可靠性的合束多波长激光束的输出，提高了合束激光光束的整体功率，在光电对抗领域中，极大增强了合束激光光束的干扰能力。

技术研发人员：蔡震,王兴辉,冯小明,吴春波
受保护的技术使用者：无锡亮源激光技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13