一种BAR条激光器的双衍射光路结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种BAR条激光器的双衍射光路结构，包括BAR条和光束合并腔，所述BAR条由多个作为发射器的激光BAR条组件组合而成；所述光束合并腔包含FAC镜、反射曲面镜、衍射光栅、串扰抑制反射镜、反射镜和输出耦合器，其利用谱束结合来实现高光束质量和高亮度，利用从阵列光源不同单元发出的波长略微不同的子光束经透镜转化为不同倾角的子光束成像到衍射光栅上，再利用衍射光栅将这些波长和入射角不同子光束合成为一束以相同角度输出光束，实现了波长传播仅为传统方法的一半，通过波长光束合并激光腔的结构设计，在保证光束质量的同时大大提高了其输出效率和功率。同时大大提高了其输出效率和功率。同时大大提高了其输出效率和功率。

【技术实现步骤摘要】
一种BAR条激光器的双衍射光路结构


[0001]本技术涉及激光器光路设计
，具体为一种BAR条激光器的双衍射光路结构。

技术介绍

[0002]大功率半导体激光器以其优越的效率、低廉的价格、体积小、稳定可靠等优点，极大地促进了固体激光器光泵浦、材料加工和国防等各个领域的快速发展。随着半导体材料的发展，半导体激光器的输出功率得到了显著提高。然而，BAR条激光器受到光束质量和亮度低的限制。现有的光纤激光器大部分都是把半导体激光器作为泵浦源使用，其转换效率低，不节能环保。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种BAR条激光器的双衍射光路结构，通过波长光束合并激光腔的结构设计，在保证光束质量的同时大大提高了其输出效率和功率，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种BAR条激光器的双衍射光路结构，包括BAR条和光束合并腔，所述BAR条由多个作为发射器的激光BAR条组件组合而成；所述光束合并腔包含FAC镜、反射曲面镜、衍射光栅、串扰抑制反射镜、反射镜和输出耦合器；所述反射曲面镜放置在BAR条发散角的等效焦距的位置上，在BAR条和反射曲面镜的同轴心位置依次设有FAC镜、反射镜和衍射光栅；所述衍射光栅的上方设有串扰抑制反射镜；所述反射镜的上方设有输出耦合器。
[0005]优选的，所述BAR条出射的一次光束从衍射光栅的顶部穿过。
[0006]优选的，所述反射曲面镜汇聚来自在每一个BAR条的激光光束，并在衍射光栅上形成一个重叠区域进行一次衍射。
[0007]优选的，所述反射镜放置在来自衍射光栅的一阶衍射光束的路径上，并将一束光的全部反射回重叠区域，进行二次衍射。
[0008]优选的，所述衍射光栅上两次衍射的平行光束回到反射曲面镜，反射曲面镜呈几何倾斜设置，经反射曲面镜聚焦光束从衍射光栅底部穿过，光束在输出耦合器的作用下形成外谐振腔。
[0009]优选的，所述输出耦合器反射一部分功率至衍射光栅上，经衍射光栅的二次反射后回到每个发光单元。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0011]本BAR条激光器的双衍射光路结构，利用谱束结合来实现高光束质量和高亮度的，利用从阵列光源不同单元发出的波长略微不同的子光束经透镜转化为不同倾角的子光束成像到衍射光栅上，再利用衍射光栅将这些波长和入射角不同子光束合成为一束以相同角度输出光束，位于衍射光栅后端的反射镜使单个光栅实现双道，光束可以有效地利用两次
入射光栅衍射，实现了波长传播仅为传统方法的一半，从光栅两次衍射的平行光束回到反射曲面镜，由于反射曲面镜的几何倾斜，经反射曲面镜聚焦光束从衍射光栅底部穿过，光束在输出耦合器的作用下形成外谐振腔，该输出耦合器反射一部分功率至衍射光栅上，经衍射光栅的二次反射后回到每个发光单元，确保了返回到阵列每个发光单元均为正确的波长，每个单元锁定以唯一波长激发出来，以完成波长光束组合，通过波长光束合并激光腔的结构设计，在保证光束质量的同时大大提高了其输出效率和功率。
附图说明
[0012]图1为本技术的整体结构光路传输示意图；
[0013]图2为本技术的实施例二光路传输示意图；
[0014]图3为本技术的1倍焦距光路传输示意图；
[0015]图4为本技术的慢轴等效光路图；
[0016]图5为本技术的串扰抑制反射镜的快轴等效光路图。
[0017]图中：1、BAR条；2、FAC镜；3、衍射光栅；4、反射曲面镜；5、串扰抑制反射镜；6、反射镜；7、输出耦合器；8、光束合并腔。
具体实施方式
[0018]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0019]实施例一：
[0020]请参阅图1，一种BAR条激光器的双衍射光路结构，包括BAR条1和光束合并腔8，BAR条1由多个作为发射器的激光BAR条组件组合而成；光束合并腔8包含FAC镜2、反射曲面镜4、衍射光栅3、串扰抑制反射镜5、反射镜6和输出耦合器7；反射曲面镜4放置在BAR条1发散角的等效焦距的位置上，在BAR条1和反射曲面镜4的同轴心位置依次设有FAC镜2、反射镜6和衍射光栅3；衍射光栅3的上方设有串扰抑制反射镜5；反射镜6的上方设有输出耦合器7。
[0021]在上述实施例中，为提高机械的稳定性和外形尺寸优化，由BAR条1出射的一次光束从衍射光栅3顶部穿过，反射曲面镜4汇聚来自在每一个BAR条1的激光光束以便使光束空间准直平行输出，在衍射光栅3上形成一个重叠区域进行一次衍射，反射镜6放置在来自衍射光栅3的一阶衍射光束的路径上并将一束光的全部反射回重叠区域，进行二次衍射，实现了波长传播仅为传统方法的一半，从衍射光栅3两次衍射的平行光束回到反射曲面镜4，由于反射曲面镜4的几何倾斜，经反射曲面镜4聚焦光束从衍射光栅3底部穿过，光束在输出耦合器7的作用是形成外谐振腔，该输出耦合器7反射一部分功率至衍射光栅3上，经衍射光栅3的二次反射后回到每个发光单元，从而确保了返回到阵列每个发光单元均为正确的波长，每个单元锁定以唯一波长激发出来，以完成波长光束组合，为每一个激光BAR条组件发出可控的单一波长的激光，并使光束在输出耦合器7和远场重叠，如图1所示，通过适当排列反射曲面镜4、衍射光栅3和输出耦合器7，对每一个BAR条1即可产生单一的光。
[0022]如图1为闭环一维波长光束合并腔的主光束实施例阵列(波长光束慢轴合并方向)
的等效光路图；反射曲面镜4能将两次折反的光汇聚在输出耦合器7处，焦距关系为f1＝f3+f4＝f3+f2+f5。
[0023]实施例二：
[0024]请参阅图2
‑
4，BAR条1和串扰抑制反射镜5都位于反射曲面镜4的1倍焦距处，串扰抑制反射镜5利用衍射光栅3的衍射作用折弯光束，位于光路的上方避免器件的几何干涉，串扰抑制反射镜5折反的准平行光束两次经过衍射光栅3，最后经衍射光栅3底部穿过汇聚于输出耦合器7。
[0025]实施例三：
[0026]请参阅图5，串扰抑制反射镜5的快轴方向采用曲面，虽然快轴发散角经过FAC镜2准直为平行光，但经过长路程的传输，在输出耦合器7表面光束超出范围，而且会出现光束串扰，采用反射曲面镜4后准平行光得到聚焦，焦点位于输出耦合器7，反射曲面镜4方向有曲率，可以减小了各发射器的波长传播中串扰，水平方向的空间位移影响每个发射体的锁定波长，因此，每个元素的中心波长发生了变化，反射曲面镜4从而实现功率合成，并保持较好的光束质量。
[0027]工作原理：本BAR条激光器的双衍射光路结构，利用谱束结合来实现高光束质量和高亮度的，利用从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种BAR条激光器的双衍射光路结构，包括BAR条(1)和光束合并腔(8)，其特征在于：所述BAR条(1)由多个作为发射器的激光BAR条组件组合而成；所述光束合并腔(8)包含FAC镜(2)、反射曲面镜(4)、衍射光栅(3)、串扰抑制反射镜(5)、反射镜(6)和输出耦合器(7)；所述反射曲面镜(4)放置在BAR条(1)发散角的等效焦距的位置上，在BAR条(1)和反射曲面镜(4)的同轴心位置依次设有FAC镜(2)、反射镜(6)和衍射光栅(3)；所述衍射光栅(3)的上方设有串扰抑制反射镜(5)；所述反射镜(6)的上方设有输出耦合器(7)。2.根据权利要求1所述的一种BAR条激光器的双衍射光路结构，其特征在于：所述BAR条(1)出射的一次光束从衍射光栅(3)的顶部穿过。3.根据权利要求2所述的一种BAR条激光器的双衍射光路结构，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：程国军，刘忠永，余勤跃，
申请(专利权)人：温州泛波激光有限公司，
类型：新型
国别省市：