一种垂直叠层式光路模块和一种多管芯半导体激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及激光技术领域，尤其涉及一种垂直叠层式光路模块和一种多管芯半导体激光器。垂直叠层式光路模块包括：一个热沉模块和N个光路单元，其中N为大于等于2的正整数；每个光路单元包括一个带辅助热沉的半导体激光芯片CoS、一个快轴准直透镜和一个慢轴准直透镜；所述热沉模块的一面呈N+1级台阶状，从低到高依次为第一级台阶至第N+1级台阶；所述第一级台阶上设置有N-1个透镜架。多管芯半导体激光器包括：台阶形底板和多个垂直叠层式光路模块；多个垂直叠层式光路模块分别固定在台阶形底板的不同台阶上。本实用新型专利技术实现了多个光路的模块化，保证了工艺重复性和稳定性，提高了多管芯半导体激光器的空间利用率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及激光
，尤其涉及一种垂直叠层式光路模块和一种多管芯半导体激光器。垂直叠层式光路模块包括：一个热沉模块和N个光路单元，其中N为大于等于2的正整数；每个光路单元包括一个带辅助热沉的半导体激光芯片CoS、一个快轴准直透镜和一个慢轴准直透镜；所述热沉模块的一面呈N+1级台阶状，从低到高依次为第一级台阶至第N+1级台阶；所述第一级台阶上设置有N-1个透镜架。多管芯半导体激光器包括：台阶形底板和多个垂直叠层式光路模块；多个垂直叠层式光路模块分别固定在台阶形底板的不同台阶上。本技术实现了多个光路的模块化，保证了工艺重复性和稳定性，提高了多管芯半导体激光器的空间利用率。【专利说明】一种垂直叠层式光路模块和一种多管芯半导体激光器
本技术涉及激光
，尤其涉及一种垂直叠层式光路模块和一种多管芯半导体激光器。
技术介绍
目前的多管芯半导体激光器中，通常将多个带辅助热沉的半导体激光芯片(CoS)、多个快轴准直透镜和多个慢轴准直透镜等光学元件全部集成在同一个底板上，并且为了增大半导体激光器的功率，通常会集成更多的单元器件，这样整个半导体激光器在水平方向占用的空间就会明显增多；工作时每个CoS发出的光束经过快轴准直透镜慢轴准直透镜准直后，变为平行光束，再经过反射镜的转向，反射至耦合镜进行汇聚，最后耦合进光纤。由于CoS是焊接在底板上的，如果某个出现故障，就需要重新更换，而底板是采用高导热率的金属制成，更换CoS的过程中，会影响其它单元器件，需要重新对它们进行调校，这种所有单元器件共底板的空间集成方式不能保证产品的工艺重复性和保证不同芯片产品的之间的通用性，并且可拆卸性差，维修成本高，耗费人力，很难实现多管芯半导体激光器的批量化生产。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种垂直叠层式光路模块，本技术的目的还在于提供一种多管芯半导体激光器。 本技术公开了一种垂直叠层式光路模块，包括:一个热沉模块和N个光路单元，其中N为大于等于2的正整数；所述N个光路单元依次为第一光路单元至第N光路单元; 每个光路单元包括一个带辅助热沉的半导体激光芯片CoS、一个快轴准直透镜和一个慢轴准直透镜； 所述热沉模块的一面呈N+1级台阶状，从低到高依次为第一级台阶至第N+1级台阶； 所述第一级台阶上设置有N-1个透镜架； 每个光路单元中的快轴准直透镜分别固定在光路单元自身的CoS的前端，所述CoS的前端为CoS输出光束的那一端； 所述的N个光路单元中，第一光路单元中的CoS至第N光路单元中的CoS分别依次固定在第二级台阶至第N+1级台阶上，第一光路单元中的慢轴准直透镜直接固定在第一级台阶上，第二光路单元至第N光路单元中的慢轴准直透镜分别依次固定在不同的透镜架上； 每个透镜架由间隔一定距离且高度相等的两个立柱构成，且所述两个立柱分别设置在每个光路单元中的CoS的输出光束的两侧； 每个光路单元中的CoS的输出光束的光轴、快轴准直透镜的光轴和慢轴准直透镜的光轴在同一条直线上； 每个光路单元中的CoS的输出光束只通过光路单元自身的慢轴准直透镜； 所述的N个光路单元中的CoS的输出光束的光轴都在同一垂直平面内且相互平行。 可选的，所述热沉模块上设置有至少两个沉孔，用于将所述垂直叠层式光路模块固定到多管芯半导体激光器中的台阶形底板上； 所述热沉模块从第二级台阶至第N+1级台阶起，每级台阶的边缘都设置有一个侧边条，每个光路单元中的CoS通过侧边条定位固定在台阶上。 可选的，当N等于2时，所述垂直叠层式光路模块包括两个光路单元，分别为第一光路单元和第二光路单元； 所述热沉模块的一面呈三级台阶状，分别为第一级台阶、第二级阶台和第三级台阶； 所述热沉模块的第一级台阶上设置有一个透镜架； 所述热沉模块上设置有两个沉孔，分别为第一沉孔和第二沉孔；所述第一沉孔位于所述透镜架与所述第二级台阶之间，且设置在第一级台阶上；所述第二个沉孔设置在第三级台阶上； 所述第一光路单元中的CoS固定在第二级台阶上，慢轴准直透镜直接固定所述第一级台阶上； 所述第二光路单元中的CoS固定在第三级台阶上，慢轴准直透镜固定在透镜架上； 所述透镜架位于所述第一沉孔和所述第一光路单元中的慢轴准直透镜之间； 所述透镜架高于第二级台阶，所述透镜架低于第三级台阶，用于第一光路单元中的CoS的输出光束从所述第二光路单元中的慢轴准直透镜的下方通过，第二光路单元中的CoS的输出光束从所述第一光路单元中的慢轴准直透镜的上方通过。 可选的，当N大于2时，沿所述CoS的输出光束的传播方向，分别依次设置所述N-1个透镜架，所述N-1个透镜架分别为第N-1透镜架至第一透镜架，且高度逐渐递减； 所述垂直叠层式光路模块中相邻两个CoS的高度差相等。 可选的，当N等于3时，所述垂直叠层式光路模块包括三个光路单元，分别为第一光路单元、第二光路单元和第三光路单元； 所述第一级台阶上设置有两个透镜架，分别为第一透镜架和第二透镜架，第一透镜架低于于第二透镜架； 所述热沉模块的一面呈四级台阶状，分别为第一级台阶、第二级阶台、第三级台阶和第四级台阶； 所述第一光路单元中的CoS固定在第二级台阶上，慢轴准直透镜直接固定在所述第一级台阶上； 所述第二光路单元中的CoS固定在第三级台阶上，慢轴准直透镜固定在所述第一透镜架上； 所述第三光路单元中的CoS固定在第四级台阶上，慢轴准直透镜固定在所述第二透镜架上； 第一透镜架位于所述第二透镜架和所述第一光路单元中的慢轴准直透镜之间； 所述第二级台阶低于所述第一透镜架，所述第三级台阶低于所述第二透镜架，所述第三级台阶高于所述第一透镜架，所述第四级台阶高于所述第二透镜架，用于第一光路单元中的CoS的输出光束从所述第二光路单元中的慢轴准直透镜的下方通过，第二光路单元中的CoS的输出光束从所述第三光路单元中的慢轴准直透镜的下方通过，第二光路单元中的CoS的输出光束从所述第一光路单元中的慢轴准直透镜的上方通过，第三光路单元中的CoS的输出光束从所述第二光路单元中的慢轴准直透镜的上方通过； 所述热沉模块上设置有两个沉孔，分别为第一沉孔和第二沉孔，所述第一沉孔位于所述第二透镜架与所述第二级台阶之间，且设置在第一级台阶上，所述第二个沉孔设置在第四级台阶上； 可选的，所述垂直叠层式光路模块还包括体布拉格光栅、热敏电阻和防反片中的一种或多种；所述热沉模块采用高导热率金属制成。 本技术还公开了一种多管芯半导体激光器，包括:台阶形底板和多个所述的垂直叠层式光路模块； 多个垂直叠层式光路模块分别固定在台阶形底板的不同台阶上，每个固定有垂直叠层式光路模块的台阶上设置有至少两个固定孔，用于固定垂直叠层式光路模块。 可选的，所述台阶形底板采用高导热率金属制成； 可选的，所述每个固定有垂直叠层式光路模块的台阶上设置有两个固定孔，所述两个固定孔都为螺纹孔；每个垂直叠层式光路模块上的两个沉孔与每个固定有垂直叠层式光路模块的台阶上的两个固定孔的位置相对应； 所述多个垂直叠层式光路模块分别以螺纹连接的方式固定在台阶形底板的台阶上； 所述台阶形底板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直叠层式光路模块，其特征在于，包括：一个热沉模块和N个光路单元，其中N为大于等于2的正整数；所述N个光路单元依次为第一光路单元至第N光路单元； 每个光路单元包括一个带辅助热沉的半导体激光芯片CoS、一个快轴准直透镜和一个慢轴准直透镜； 所述热沉模块的一面呈N+1级台阶状，从低到高依次为第一级台阶至第N+1级台阶； 所述第一级台阶上设置有N‑1个透镜架； 每个光路单元中的快轴准直透镜分别固定在光路单元自身的CoS的前端，所述CoS的前端为CoS输出光束的那一端； 所述的N个光路单元中，第一光路单元中的CoS至第N光路单元中的CoS分别依次固定在第二级台阶至第N+1级台阶上，第一光路单元中的慢轴准直透镜直接固定在第一级台阶上，第二光路单元至第N光路单元中的慢轴准直透镜分别依次固定在不同的透镜架上； 每个透镜架由间隔一定距离且高度相等的两个立柱构成，且所述两个立柱分别设置在每个光路单元中的CoS的输出光束的两侧； 每个光路单元中的CoS的输出光束的光轴、快轴准直透镜的光轴和慢轴准直透镜的光轴在同一条直线上； 每个光路单元中的CoS的输出光束只通过光路单元自身的慢轴准直透镜； 所述的N个光路单元中的CoS的输出光束的光轴都在同一垂直平面内且相互平行。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝栋，姜笑尘，刘瑞，高燕燕，何晓光，
申请(专利权)人：北京凯普林光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11