一种半导体激光器系统的制作方法

本发明涉及激光器，尤其涉及一种半导体激光器系统。

背景技术：

1、半导体激光器系统具有体积小、重量轻、寿命长、功耗低、多波长、波长覆盖广的特点，在激光显示、材料加工、激光通讯、激光医疗、3d打印等领域具有广泛的应用。随着市场需求，对半导体激光器系统的多个波长输出功率，输出光束质量，可更换光纤等方面要求越来越高。

2、现有技术中，为满足上述需求，采用不同波长的多个半导体激光器系统将光纤合束到一个光纤输出头内输出实现同一光纤多波长输出目的。

技术实现思路

1、在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：每一个波长的半导体激光器系统是一个一体的激光模块，各自具有壳体和输出光纤，所以输出光纤捆绑合束到一起输出在插芯上输出激光。组合后整体的多波长半导体激光器系统占据体积较大，不便于携带和使用；同时多个激光模块的生产成本较高；维修也比较困难，其中一个激光模块出现故障，整个激光模块可能需要更换或维修，会增加维护的难度和成本。本发明旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的目的在于提出一种实现缩小体积、便于携带、维修方便、能够同时输出多波长的半导体激光器系统。

3、为达到上述目的，本发明提出一种半导体激光器系统，包括壳体、可更换光纤单元以及设在所述壳体内的多个发光单元、多个光学整形单元、多个合束单元和耦合单元；所述发光单元包括至少一个半导体激光单管，各个所述发光单元具有不同波长；多个所述光学整形单元用于对所述发光单元输出的光整形成第一光斑；多个所述合束单元用于将多个所述第一光斑合束成第二光斑；所述耦合单元用于将所述第二光斑耦合进所述可更换光纤单元；所述可更换光纤单元用于输出多波长的激光。

4、根据本发明的半导体激光器系统，通过在壳体内将至少一个半导体激光单管作为一个发光单元，各个发光单元具有不同波长，使不同波长半导体激光单管发出的光斑经整形以及合束后耦合进输出光纤内，使得一个半导体激光器系统可以同时输出不同波长的激光，实现了半导体激光器系统的优化设计，体积大大缩小且便于携带，并且半导体激光单管成本较激光模块成本也明显降低，进而实现维修和更换成本的显著降低。

5、根据本发明的一个实施例，所述半导体激光单管的封装形式为to或cos。

6、根据本发明的一个实施例，所述可更换光纤单元包括可拆卸连接的输出光纤和转接插座，所述转接插座设在所述壳体的侧壁上，所述输出光纤设在所述壳体的外部。

7、根据本发明的一个实施例，所述光学整形单元包括快轴准直透镜和/或慢轴准直透镜。

8、根据本发明的一个实施例，所述合束单元包括偏振合束镜片和/或波长合束镜片以及反射镜。

9、根据本发明的一个实施例，所述耦合单元包括单一的聚焦镜或快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜的组合。

10、根据本发明的一个实施例，所述输出光纤的外侧面设有螺母，所述转接插座在所述壳体外侧的一端设有螺纹部，所述螺母与螺纹部相连。

11、根据本发明的一个实施例，还包括温度检测单元，所述壳体具有底板，所述温度检测单元设在所述底板上，用于检测所述底板的温度。

12、根据本发明的一个实施例，还包括光电检测单元，所述光电检测单元设在所述壳体内，所述光电检测单元用于将所述第一光斑和/或第二光斑转换成电信号。

13、根据本发明的一个实施例，还包括窗口保护单元，所述窗口保护单元设置所述耦合单元和所述可更换光纤单元之间，用于避免壳体外部污染物进入壳体内部。

14、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种半导体激光器系统，其特征在于，包括壳体、可更换光纤单元以及设在所述壳体内的多个发光单元、多个光学整形单元、多个合束单元和耦合单元(9)；所述发光单元包括至少一个半导体激光单管，各个所述发光单元具有不同波长；多个所述光学整形单元用于对所述发光单元输出的光整形成第一光斑；多个所述合束单元用于将多个所述第一光斑合束成第二光斑；所述耦合单元(9)用于将所述第二光斑耦合进所述可更换光纤单元；所述可更换光纤单元用于输出多波长的激光。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述半导体激光单管的封装形式为to或cos。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述可更换光纤单元包括可拆卸连接的输出光纤(71)和转接插座(72)，所述转接插座(72)设在所述壳体的侧壁上，所述输出光纤(71)设在所述壳体的外部。

4.根据权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述光学整形单元包括快轴准直透镜和/或慢轴准直透镜。

5.根据权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述合束单元包括偏振合束镜片和/或波长合束镜片以及反射镜。

6.根据权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述耦合单元(9)包括单一的聚焦镜或快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜的组合。

7.根据权利要求3所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述输出光纤(71)的外侧面设有螺母，所述转接插座(72)在所述壳体外侧的一端设有螺纹部，所述螺母与螺纹部相连。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的半导体激光器系统，其特征在于，还包括温度检测单元(6)，所述壳体具有底板(1)，所述温度检测单元(6)设在所述底板(1)上，用于检测所述底板(1)的温度。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的半导体激光器系统，其特征在于，还包括光电检测单元，所述光电检测单元设在所述壳体内，所述光电检测单元用于将所述第一光斑和/或第二光斑转换成电信号。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的半导体激光器系统，其特征在于，还包括窗口保护单元(8)，所述窗口保护单元(8)设置所述耦合单元(9)和所述可更换光纤单元之间，用于避免壳体外部污染物进入壳体内部。

技术总结
本发明提出一种半导体激光器系统，包括壳体、可更换光纤单元以及设在壳体内的多个发光单元、多个光学整形单元、多个合束单元和耦合单元；发光单元包括至少一个半导体激光单管，各个发光单元具有不同波长；多个光学整形单元用于对发光单元输出的光整形成第一光斑；多个合束单元用于将多个第一光斑合束成第二光斑；耦合单元用于将第二光斑耦合进可更换光纤单元；可更换光纤单元用于输出多波长的激光。本发明的半导体激光器系统使不同波长半导体激光单管发出的光斑经整形后耦合进输出光纤内，使得一个半导体激光器系统可以同时输出不同波长的激光，实现了半导体激光器系统体积的缩小、便于携带以及易于更换维修。

技术研发人员：龚雪峰,龚晶晶,王蒙,陈晓华,郎超
受保护的技术使用者：北京凯普林光电科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24