一种激光耦合系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种激光耦合系统，包括：多个用于发射激光光束的激光器芯片、与所述激光器芯片对应的快轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的慢轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的反射棱镜、与所述激光器芯片底部连接的基座、聚焦透镜和光纤；所述激光器芯片发出的激光光束依次经过所述快轴准直透镜、所述慢轴准直透镜、所述反射棱镜和所述聚焦透镜；所述反射棱镜将激光光束90°反射进所述聚焦透镜；所述聚焦透镜将各个激光器芯片的激光光束耦合进所述光纤；所述各个反射棱镜与对应的慢轴准直透镜的距离按各个反射棱镜到所述聚焦透镜的距离的大小进行设置。本申请各个反射棱镜间的间隔可以调整，从而实现更高的耦合效率和光纤输出光能量密度分布。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及激光
，特别是涉及一种激光耦合系统。
技术介绍
随着市场对光纤激光器的功率及效率的要求不断提高，作为光纤激光器的核心光学元部件一高功率光纤耦合半导体激光器，市场对其输出功率，效率及光束质量也有了更高的要求。如图1和图2所示，是现有技术的多芯片光纤耦合半导体激光器，其中，激光器芯片101焊接在不同高度的台阶上，激光器芯片101发出的激光光束依次经过快轴准直透镜102、慢轴准直透镜103、反射镜104和聚焦透镜105，聚焦透镜105将经过光束耦合进光纤106。现有的多芯片光纤耦合半导体激光器，把芯片焊接不同高度的台阶上，然后经过快慢轴准直透镜准直，由不同高度的反射镜水平反射到聚焦镜上，最后聚焦耦合到水平光纤中；该设计受限于台阶之间的高度差，输出光纤中的功率大小以及能量密度相对偏差，由于芯片贴在不同高度的台阶上，整体距离散热底面距离较大，热阻相对偏大，传热效率偏低，而且要求多款反射镜样式，对台阶及反射镜加工精度要求较高。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种激光耦合系统。为了解决上述问题，本技术公开了一种激光耦合系统，包括:多个用于发射激光光束的激光器芯片、与所述激光器芯片对应的快轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的慢轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的反射棱镜、与所述激光器芯片底部连接的基座、聚焦透镜和光纤；所述激光器芯片发出的激光光束依次经过所述快轴准直透镜、所述慢轴准直透镜、所述反射棱镜和所述聚焦透镜；所述反射棱镜将激光光束90°反射进所述聚焦透镜；所述聚焦透镜将各个激光器芯片的激光光束耦合进所述光纤；所述各个反射棱镜与对应的慢轴准直透镜的距离按各个反射棱镜到所述聚焦透镜的距离的大小进行设置。优选的，所述反射棱镜从靠近至远离所述聚焦透镜的方向依次错落设置以使所述反射棱镜的射出激光光束两两之间不相互遮挡。优选的，所述激光器芯片的基座的高度相同。优选的，还包括:壳体；所述激光器芯片的基座、所述快轴准直透镜、所述慢轴准直透镜、所述反射棱镜和所述聚焦透镜设置在所述壳体之上。优选的，所述各个反射棱镜的规格相同。优选的，所述壳体为高导热金属壳体。本技术包括以下优点:在本申请实施例中，可以通过设置可以各个位置可调的反射棱镜一调整反射棱镜之间的间距，有效的减少各个光束之间的距离，从而实现更高的耦合效率和光纤输出光能量密度分布。在本申请实施例中，使用高度相同的基座而不需要使用等高台阶的基座，而制造水平基座相比制造等高台阶基座更加简单，因而本申请与传统的耦合结构相比，降低了加工难度。本申请中使用较低的水平基座使得激光器芯片与外壳的距离减少，热阻更低，散热能力更强，可提高激光器芯片长期工作稳定性。【附图说明】图1是现有技术的多芯片光纤耦合半导体激光器；图2是现有技术的多芯片光纤耦合半导体激光器；图3是本技术的一种激光耦合系统的示意图；图4是本技术的一种激光耦合系统的示意图；图5是本技术的一种激光耦合系统的示意图；图6是本技术中一种反射棱镜的示意图。【具体实施方式】为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细的说明。本技术的核心构思之一在于，在光纤耦合结构中，采用可调节不同芯片发光光束间距的位置的反射棱镜来将光束反射进聚焦透镜，从而实现更高的耦合效率和光纤输出光能量密度分布。参照图3、4、5是本技术的一种激光耦合系统不同角度的示意图，具体可以包括:多个用于发射激光光束的激光器芯片301、与所述激光器芯片对应的快轴准直透镜302、与所述激光器芯片对应的慢轴准直透镜303、与所述激光器芯片对应的反射棱镜304、与所述激光器芯片底部连接的基座305、聚焦透镜306和光纤307 ；所述激光器芯片301发出的激光光束依次经过所述快轴准直透镜302、所述慢轴准直透镜303、所述反射棱镜304和所述聚焦透镜306 ;所述反射棱镜304将激光光束90°反射进所述聚焦透镜306 ;所述聚焦透镜306将各个激光器芯片301的激光光束耦合进所述光纤307 ;所述各个反射棱镜304与对应的慢轴准直透镜303的距离按各个反射棱镜304到所述聚焦透镜306的距离的大小进行设置。在本申请中，各个反射棱镜304与对应的慢轴准直透镜303的距离按各个反射棱镜304到聚焦透镜306的距离的大小进行设置。与聚焦透镜306的距离越近的反射棱镜304，与对应的慢轴准直透镜303的距离就越近。作为本申请实施例的一种优选示例，所述反射棱镜304从靠近至远离所述聚焦透镜306的方向依次错落设置以使所述反射棱镜304的射出激光光束两两之间不相互遮挡。为了使与聚焦透镜306的距离较远的反射棱镜304反射的光束不被与聚焦透镜306的距离较近的反射棱镜304所阻挡。需要调整各个反射棱镜304的位置，使得各个反射棱镜304之间具有一定的间隔。在不阻挡相邻反射棱镜304的光束的条件下，可以不断调整反射棱镜304之间的间隔，以将各个光束的间隔压缩到最小。作为本申请实施例的一种优选示例，所述激光器芯片301的基座308的高度相同。在本申请实当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光耦合系统，其特征在于，包括：多个用于发射激光光束的激光器芯片、与所述激光器芯片对应的快轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的慢轴准直透镜、与所述激光器芯片对应的反射棱镜、与所述激光器芯片底部连接的基座、聚焦透镜和光纤；所述激光器芯片发出的激光光束依次经过所述快轴准直透镜、所述慢轴准直透镜、所述反射棱镜和所述聚焦透镜；所述反射棱镜将激光光束90°反射进所述聚焦透镜；所述聚焦透镜将各个激光器芯片的激光光束耦合进所述光纤；所述各个反射棱镜与对应的慢轴准直透镜的距离按各个反射棱镜到所述聚焦透镜的距离的大小进行设置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周少丰，黄良杰，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44