一种半导体激光器合束装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半导体激光器合束装置，包括：半导体激光光源与合束装置；半导体激光器合束装置包括N个激光单元，合束装置包括N

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器合束装置


[0001]本专利技术涉及激光合束
，具体涉及一种半导体激光器合束装置。

技术介绍

[0002]半导体激光器的非相干合束方式主要包括空间合束、偏振合束、波长合束和光谱合束。为了保证光束质量，通常采用偏振合束、波长合束和光谱合束，但是其分别存在如下缺陷：
[0003]1.波长合束的光谱宽度较宽，不能满足一些应用需求；
[0004]2.光谱合束可以实现高光束质量、高功率、高亮度的合束目标，理想情况下，可以将N个激光单元的光束质量与单个激光相同，并且合束后激光的功率变为单个激光的N倍，但是事实上光谱合束会有数量的限制，并且光谱合束的光路也相对其他合束方式更复杂，系统成本更高；
[0005]3.偏振合束虽然保证了合束后的光束质量，提升了合束后的功率，但是只能实现两个激光单元的合束。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供一种半导体激光器合束装置。
[0007]本专利技术公开了一种半导体激光器合束装置，包括：半导体激光光源与合束装置；
[0008]所述半导体激光器合束装置包括N个激光单元，所述合束装置包括N
‑
1个偏振合束器件与N
‑
2个偏振态变换器，N≥3；
[0009]所述偏振态变换器分别设置在相邻两个所述偏振合束器件之间，一端的所述偏振合束器件的透射侧设有一激光单元，N
‑
1个所述偏振合束器件的反射侧对应设有N
‑
1个激光单元；上一级的偏振合束器件将透射侧的激光束和反射侧的激光束进行合束，而后将合束后的激光束入射至下一级的偏振合束器件的透射侧，并最终从另一端的偏振合束器件射出，完成N个激光单元的合束。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述偏振合束器件透射侧的激光束光斑和反射侧的激光束光斑相重合。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，N个激光单元的波长范围在400nm至2000nm之间且所对应的波长存在一定间隔，相邻激光单元的波长间隔应小于25nm的光谱宽度。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，每个激光单元内的半导体激光器芯片的数量应大于等于一个，半导体激光器的形式为单管、巴条或堆栈。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，N个激光单元产生的激光束为线偏振光；
[0014]所述偏振合束器件透射侧的激光束的偏振方向与反射侧的激光束的偏振方向相垂直，所述偏振态变换器件将合束后偏振方向相垂直的激光束变换为偏振方向相平行且可透射过下一级偏振合束器件的激光束。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述偏振合束器件与所述偏振态变换器件的表面上镀
有相应波段的增透膜。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述偏振合束器件与所述偏振态变换器件的损伤阈值能量大于激光器能量。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术可以对N个激光单元进行N
‑
1次偏振合束，既保证了合束后的光束质量，又成倍地提升了功率，并且最终合束后整体的光谱宽度也相对较小，可以与光谱合束的光谱宽度相比拟，远小于目前市面上公布的波长合束激光器的光谱宽度；
[0019]本专利技术所选用的器件其成本远低于光谱合束器件的成本，并且元件数量极大减少，装调方式也相比于光谱合束极大简化。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种实施例公开的半导体激光器合束装置的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术一种实施例公开的激光单元偏振态的变化示意图。
[0022]图中：
[0023]1‑
1、第一激光单元；1
‑
2、第二激光单元；1
‑
3、第三激光单元；2
‑
1、第一偏振合束器件；2
‑
2第二偏振合束器件；3
‑
1、第一偏振态变换器件；3
‑
2、第二偏振态变换器件。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：
[0026]如图1、2所示，本专利技术提供一种半导体激光器合束装置，包括：半导体激光光源与合束装置；其中，
[0027]本专利技术的半导体激光器合束装置包括N个激光单元，N个激光单元沿激光合束方向分别为第一激光单元1
‑
1、第二激光单元1
‑
2、第三激光单元1
‑
3、
···
、第N激光单元，N≥3；合束装置包括N
‑
1个偏振合束器件与N
‑
2个偏振态变换器，N
‑
1个偏振合束器件沿激光合束方向分别为第一偏振合束器件2
‑
1、第二偏振合束器件2
‑
2、
···
、第N
‑
1偏振合束器件；N
‑
2个偏振态变换器沿激光合束方向分别为第一偏振态变换器件3
‑
1、第二偏振态变换器件3
‑
2、
···
、第N
‑
2偏振态变换器件。
[0028]本专利技术的偏振态变换器分别设置在相邻两个偏振合束器件之间，即第一偏振态变换器件3
‑
1设置在第一偏振合束器件2
‑
1与第二偏振合束器件2
‑
2之间，第二偏振态变换器件3
‑
1设置在第二偏振合束器件2
‑
2与第三偏振合束器件之间，依次类推；本专利技术在第一偏振合束器件2
‑
1的透射侧设有第一激光单元1
‑
1，在第一偏振合束器件2
‑
1的反射侧设有第二激光单元1
‑
2，第一偏振合束器件2
‑
1的合束光进入第二偏振合束器件2
‑
2的透射光；在第二偏振合束器件2
‑
2至第N
‑
1偏振合束器件的反光侧均对应设有第三激光单元1
‑
3至第N激光单元，如图1所示。合束时，上一级的偏振合束器件将透射侧的激光束和反射侧的激光束进行合束，经偏振态变换器件会改变其中一部分线偏振光的偏振态，使得合束后的激光束
入射至下一级的偏振合束器件的透射侧，并最终从另一端的偏振合束器件射出，完成N个激光单元的合束。
[0029]具体的：
[0030]本专利技术偏振合束器件透射侧的激光束光斑和反射侧的激光束光斑相重合，保证N个激光单元所发出的激光经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器合束装置，其特征在于，包括：半导体激光光源与合束装置；所述半导体激光器合束装置包括N个激光单元，所述合束装置包括N
‑
1个偏振合束器件与N
‑
2个偏振态变换器，N≥3；所述偏振态变换器分别设置在相邻两个所述偏振合束器件之间，一端的所述偏振合束器件的透射侧设有一激光单元，N
‑
1个所述偏振合束器件的反射侧对应设有N
‑
1个激光单元；上一级的偏振合束器件将透射侧的激光束和反射侧的激光束进行合束，而后将合束后的激光束入射至下一级的偏振合束器件的透射侧，并最终从另一端的偏振合束器件射出，完成N个激光单元的合束。2.如权利要求1所述的半导体激光器合束装置，其特征在于，所述偏振合束器件透射侧的激光束光斑和反射侧的激光束光斑相重合。3.如权利要求1所述的半导体激光器合束装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文斌，刘子铭，庄勇，刘友强，姜梦华，曹银花，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：