一种波长稳定的半导体激光装置制造方法及图纸

技术编号:33921116 阅读:20 留言:0更新日期:2022-06-25 21:02
本发明专利技术公开了一种波长稳定的半导体激光装置,包括电源、LD模块和光纤合束器;多个所述LD模块并联设置,每个LD模块均单独连接一个电源功能模块,电源功能模块与电源连接,通过电源功能模块连通或断开与其连接的LD模块;多个所述LD模块的输出光纤连接光纤合束器的输入臂,通过合束器输出光源。采用本发明专利技术的一种波长稳定的半导体激光装置,具有全功率范围下波长稳定,功率分档可调、分布式高效散热、耐高低温环境工作、易维修实现工程化的优点。易维修实现工程化的优点。易维修实现工程化的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种波长稳定的半导体激光装置


[0001]本专利技术涉及一种波长稳定的半导体激光装置,属于半导体激光


技术介绍

[0002]半导体激光在光纤激光泵浦源、工业加工、高精密激光探测、高精度分子吸收方面有重要的应用价值。而窄线宽、波长稳定的半导体激光在应用方面泵浦或吸收效率更高,需求日益增长。半导体激光相比于光纤或固体激光,存在光束质量差,波长受功率或电流、温度影响的问题。传统的波长稳定半导体激光光源采用VBG锁定或者光栅外腔锁定的方式,然而存在低功率下波长失锁的缺点。传统的电开关并联在每个激光器上且互相串联,激光器之间也互相串联,由于开关的延时或不同步会导致多个激光器的电压同时加载到同一个激光器上导致该激光器被电毁。
[0003]针对现有半导体激光器的缺点,需要一种在全功率范围下波长稳定的半导体激光器,弥补传统VBG锁定半导体激光模块低功率下失锁的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题,提供一种波长稳定的半导体激光装置,本专利技术的半导体激光装置的功率可调,且在各个功率下都能够保持波长稳定。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下:
[0006]一种波长稳定的半导体激光装置,包括电源、LD模块和光纤合束器;
[0007]多个所述LD模块并联设置,每个LD模块均单独连接一个电源功能模块,电源功能模块与电源连接,通过电源功能模块连通或断开与其连接的LD模块;
[0008]多个所述LD模块的输出光纤连接光纤合束器的输入臂,通过合束器输出光源。
[0009]在本专利技术中,每个电源功能模块的电学参数相同,每个电源功能模块都相当于一个独立的激光器供电电源,且各个电源功能模块之间互不干扰,从而能够保证激光器安全可靠的工作。与传统的激光器之间相互串联的相比,本专利技术的方案有利于保护激光器不被电毁,本专利技术通过电源功能模块的开断实现激光器出光数量的调节,从而调节激光装置的功率。
[0010]作为优选,还包括与电源连接的TEC模组,多个所述LD模块设置于TEC模组上。
[0011]在上述方案中,采用多个激光器进行合束,每个激光器的热量小,从而实现分布式散热,具有热流密度小的优点,能够和TEC模组的散热性能相匹配。
[0012]作为优选,多个所述LD模块均匀排列于TEC模组上。
[0013]作为优选,包括箱体,所述电源和TEC模组设置于箱体内两侧,所述电源和TEC模组之间设置风道。
[0014]在上述方案中,风道的端部安装风机,采用TEC模组和风冷的技术进行散热,相比于传统水冷方式,具有高环境适应性的优点,且控温速率快。
[0015]作为优选,多个所述LD模块的功率和波长参数相同。
[0016]作为优选,所述电源功能模块控制LD模块的电流固定不变。
[0017]在上述方案中,LD模块的电流固定,再通过电源功能模块控制LD模块的出光数量,从而使得输出激光的波长稳定且功率可调。
[0018]作为优选,所述电源为具备通讯功能的直流电源。
[0019]作为优选,所述电源通过通讯接口连接控制系统。
[0020]作为优选,所述控制系统为电脑或工控机的上位机。
[0021]在上述方案中,电源通过通讯接口连接控制系统,通过控制系统进行通信控制,控制每个电源功能模块的开断实现激光器出光数量的调节。
[0022]作为优选,所述LD模块的数量为10

20个。
[0023]作为优选,通过控制出光LD模块的个数,使得功率可调且波长稳定。
[0024]本专利技术的一种波长稳定的半导体激光装置,通过多个半导体激光模块进行光纤合束,且将每个半导体激光单模块的电流进行固定从而保证波长不变,同时利用电功能模块选通控制激光器数量从而保证功率可调,这样就实现了功率可调且波长稳定的目的。
[0025]综上所述,由于采用了上述技术方案,本专利技术的有益效果是:
[0026]1、通过固定半导体激光器加载电流和温度来保证波长稳定,通过光纤合束器和电源功能模块选通控制进行功率的调谐,从而保证在全功率下波长稳定,能够弥补传统VBG锁定半导体激光模块低功率下失锁的问题;
[0027]2、采用多个激光器进行合束,每个激光器的热量小,从而实现分布式散热,具有热流密度小的优点,能够和TEC散热性能相匹配;
[0028]3、采用TEC和风冷的技术进行散热,相比于传统水冷方式,具有高环境适应性的优点,且控温速率快。
附图说明
[0029]本专利技术将通过例子并参照附图的方式说明,其中:
[0030]图1是半导体激光装置的示意图;
[0031]图2是传统的激光装置的控制示意图;
[0032]图3是半导体激光装置的结构示意图。
[0033]图中标记:1

电源、2

LD模块、3

光纤合束器、4

TEC模组、5

风道、6

热沉。
具体实施方式
[0034]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
[0035]本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示,本实施例的一种波长稳定的半导体激光装置,包括电源、LD模块和光纤合束器;
[0038]19个LD模块并联设置,每个LD模块均单独连接一个电源功能模块,电源功能模块
与电源连接,通过电源功能模块连通或断开与其连接的LD模块;
[0039]19个LD模块的输出光纤连接19
×
1的光纤合束器的输入臂,通过合束器输出光源。
[0040]图2是传统的激光装置的电连接方式,电开关并联在每个激光器上且互相串联,激光器之间也互相串联,由于开关的延时或不同步会导致多个激光器的电压同时加载到同一个激光器上导致该激光器被电毁。
[0041]如图1所示,本实施例中,每个电源功能模块的电学参数相同,与电源连接后每个电源功能模块都相当于一个独立的激光器供电电源,且各个电源功能模块之间互不干扰,从而能够保证激光器安全可靠的工作。本专利技术通过电源功能模块的开断实现激光器出光数量的调节,从而调节激光装置的功率。
[0042]实施例2
[0043]如图3所示,本实施例的一种波长稳定的半导体激光装置,包括电源、LD模块、TEC模组和光纤合束器;
[0044]电源和TEC模组设置于箱体内两侧,电源和TEC模组之间设置安装风道和风机;在TEC模组上安装两排共12个LD模块,每个LD模块单独连接一个电源功能模块,LD模块的电压为3.6V,在7A的电流下输出12W功率,波长808.本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波长稳定的半导体激光装置,其特征在于:包括电源、LD模块和光纤合束器;多个所述LD模块并联设置,每个LD模块均单独连接一个电源功能模块,电源功能模块与电源连接,通过电源功能模块连通或断开与其连接的LD模块;多个所述LD模块的输出光纤连接光纤合束器的输入臂,通过合束器输出光源。2.如权利要求1所述的波长稳定的半导体激光装置,其特征在于:还包括与电源连接的TEC模组,多个所述LD模块设置于TEC模组上。3.如权利要求2所述的波长稳定的半导体激光装置,其特征在于:多个所述LD模块均匀排列于TEC模组上。4.如权利要求2所述的波长稳定的半导体激光装置,其特征在于:包括箱体,所述电源和TEC模组设置于箱体内两侧,所述电源和TEC模组之间设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兰平郭林辉蒋全伟谭昊傅芸高松信
申请(专利权)人:中国工程物理研究院应用电子学研究所
类型:发明
国别省市:

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