一种基于偏振面复用的高功率光纤耦合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于偏振面复用的高功率光纤耦合系统，对于巴条在垂直方向上堆叠封装方式的激光源，本发明专利技术在不需要平板镜、条纹镜或棱镜堆栈的同时，利用合束技术以及直角棱镜与阶梯棱镜相结合的结构件实现波长合束以及两组不同偏振态光束偏振合束，偏振平面得到复用，极大地提高了偏振面的利用效率，并通过对光束快轴方向的压缩来有效消除快轴方向上光束存在的暗区，最终以较高的光效率耦合进光纤。纤。纤。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振面复用的高功率光纤耦合系统


[0001]本专利技术涉及一种光纤耦合系统。

技术介绍

[0002]半导体激光器因为空间小、寿命长、电光之间的转化率高等优点，在工业加工、激光泵浦、生物医疗等领域得到广泛的使用。为了提高输出功率及满足实际应用，常采用巴条在垂直方向上堆叠等封装方式，这会导致快轴方向上光束存在暗区，快慢轴上的光束质量不均匀，进而难以耦合进入目标光纤，因此对半导体激光器光束整形及光纤耦合模块的设计研究至关重要。
[0003]现有的光束整形方法有平行平板玻璃、全反射棱镜、偏振棱镜合束、多波长合束等等，其中所使用的偏振棱镜合束的偏振面的利用效率不高，只有一组P、S偏振光进行偏振合束，另设计的全反射棱镜的阶梯数比较多，安装、生产较复杂，平行板的厚度较薄，加工精度要求较高，调节困难。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种基于偏振面复用的高功率光纤耦合系统，对于巴条在垂直方向上堆叠封装方式的激光源，能够实现不同偏振光的偏振合束，并有效消除快轴方向上光束存在的暗区，最终以较高的光效率耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振面复用的高功率光纤耦合系统，其特征在于，包括S偏振态的半导体激光器堆叠(1)、第一P偏振态的半导体激光器堆叠(2)、第二P偏振态的半导体激光器堆叠(3)、第一至第三波长合束镜(6～8)、直角棱镜与阶梯棱镜相结合的结构件(9)、旋转棱镜组(11)、扩束柱面镜(12)以及非球面透镜(13)；其中，所述直角棱镜与阶梯棱镜相结合的结构件(9)中，直角棱镜与阶梯棱镜的厚度一致，所述阶梯棱镜包括一组直角边平面以及阶梯斜面；所述直角棱镜的斜边平面与所述阶梯棱镜的一个直角边平面相结合，相结合的其中一个面上镀有偏振膜；所述阶梯棱镜的阶梯斜面由依次交替设置的第一斜面和第二斜面构成，其中第一斜面与所述阶梯棱镜的一个直边平角面垂直，第二斜面与第一斜面连接处形成135
°
夹角；每组半导体激光器堆叠均包括波长为λ1、λ2的两组偏振态激光器；第三波长合束镜(8)用于将所述S偏振态的半导体激光器堆叠(1)输出的不同波长光束进行波长合束后，从所述结构件(9)中阶梯斜面的第二斜面垂直方向入射；第一波长合束镜(6)用于将所述第二P偏振态的半导体激光器堆叠(3)输出的不同波长光束进行波长合束后，从所述结构件(9)中直角棱镜的一个直角边平面垂直方向入射；第二波长合束镜(7)用于将所述第一P偏振态的半导体激光器堆叠(2)输出的不同波长光束进行波长合束后，从所述结构件(9)中直角棱镜的另一个直角边平面垂直方向入射；所述偏振膜用于将输入的两组S、P偏振光进行偏振合束，结构件(9)的所述阶梯斜面用于在快轴方向对偏振合束的光束进行全反射输出，实现快轴方向光束的压缩；所述旋转棱镜组(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程立文，刘昶，罗雨中，季张杰，薛礼瑞，马立，蒋晨洁，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：