紧凑型半导体激光器光纤耦合模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，包括：第一半导体激光器组件、第二半导体激光器组件、偏振合束组件、聚焦镜、光纤；第一半导体激光器组件包括多个第一激光器单元；第二半导体激光器组件包括多个第二激光器单元；所述第一激光器单元包括第一快轴准直镜和第一一体化透镜；所述第二激光器单元包括第二快轴准直镜和第二一体化透镜；所述第一一体化透镜和第二一体化透镜均包括：入射面、反射面、出射面。本实用新型专利技术通过采用包含慢轴扩束、准直及反射的一体化透镜，有效缩短慢轴准直镜、反射镜与激光芯片的距离，使得半导体激光器光纤耦合模块更加紧凑，减小半导体激光器光纤耦合模块的体积和重量。器光纤耦合模块的体积和重量。器光纤耦合模块的体积和重量。

【技术实现步骤摘要】
紧凑型半导体激光器光纤耦合模块


[0001]本技术属于半导体激光器
，涉及一种紧凑型半导体激光器光纤耦合模块。

技术介绍

[0002]高功率半导体激光器光纤耦合模块广泛应用于光纤激光器的泵浦，近年来，随着光纤激光器的发展，除了对半导体激光器光纤耦合模块的输出功率和亮度提出了更高的要求外，对光纤耦合模块的尺寸和重量同样提出了更高的要求，特别是在军事、医疗、安防等领域的应用中。
[0003]图5为一种基于现有技术的半导体激光器光纤耦合模块结构的结构示意图。第一半导体激光器组件41由n个第一激光器单元组成，分别为第一激光器单元41a～第一激光器单元41n，第一激光器单元41a由第一热沉401、第一激光芯片402及第一光束整形单元411组成，第一激光芯片402位于第一热沉401上，第一光束整形单元411位于第一激光芯片402出光的方向上，第一光束整形单元411包括在光路上依次设置第五快轴准直镜4111、第一慢轴准直镜4112及第二反射镜4113。第二半导体激光器组件42由n个第二激光器单元组成，分别为第二激光器单元42a～第二激光器单元42n，第二激光器单元42a由第二热沉501、第二激光芯片502及第二光束整形单元421组成，第二激光芯片502位于第二热沉501上，第二光束整形单元421位于第二激光芯片502出光的方向上，第二光束整形单元421包括在光路上依次设置第六快轴准直镜4211、第二慢轴准直镜4212及第三反射镜4213组成。第二偏振合束组件43由第四反射镜431、第二偏振合束棱镜432和第二VBG433组成，用于实现将第一半导体激光器组件41和第一半导体激光器组件42发出的光束偏振合成形成第三合束光束。第二聚焦镜44将第三合束光束聚焦，从而耦合进第二光纤45。以具体的设计举例：第一热沉401和第二热沉501尺寸均为5.75mm
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4.5mm，第一慢轴准直镜4112和第二慢轴准直镜4212的焦距均为12mm，第二反射镜4113和第三反射镜4213的尺寸均为4
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1mm，第一激光器单元和第二激光器单元的数量n＝6，第一激光器单元41a与第一激光器单元41b的中心距离为5mm，另外考虑透镜厚度带来的额外光程差，第一半导体激光器组件41与第二半导体激光器组件42的尺寸之和大于42mm
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30mm。
[0004]图6为另一种现有技术的半导体激光器光纤耦合模块结构。与图5所示的现有技术的半导体激光器光纤耦合模块结构区别为：第一半导体激光器组件51和第二半导体激光器组件52相互穿插。以具体的设计举例：第一热沉401和第二热沉501尺寸均为5.75mm
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4.5mm，第一慢轴准直镜4112和第二慢轴准直镜4212的焦距均为12mm，第二反射镜4113和第三反射镜4213的尺寸均为4
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1mm，第一激光器单元和第二激光器单元的数量n＝6，第一激光器51a与第二激光器51b的中心距离至少为7mm，第一半导体激光器组件51与第二半导体激光器组件52的尺寸之和大于27mm
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42mm。
[0005]目前，半导体激光器光纤耦合模块，大都是通过快轴准直镜对单管半导体激光器芯片的快轴方向光束进行准直，通过慢轴准直镜对单管半导体激光器芯片的慢轴方向光束
进行准直，再通过反射镜实现快轴方向光束的一维堆叠。慢轴准直镜一般为平凸透镜、双凸透镜或弯月透镜，公告号为CN108092130B和CN112928597A均为这种结构。半导体激光器芯片位于慢轴准直镜的前焦点，芯片和慢轴准直镜距离相对较远，存在较大的间隙，空间没有被充分利用，增加了光纤耦合模块的尺寸和重量。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种紧凑型半导体激光器光纤耦合模块。用于减少光纤耦合模块的尺寸和重量。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0008]一种紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，包括：用于产生第一合束光束的第一半导体激光器组件；用于产生第二合束光束的第二半导体激光器组件；用于将所述第一合束光束和所述第二合束光束进行偏振合束形成第三合束光束的偏振合束组件；用于将所述第三合束光束进行聚焦的聚焦镜；聚焦后的光束耦合进光纤；第一半导体激光器组件包括多个呈阶梯排布第一激光器单元；第二半导体激光器组件包括多个呈阶梯排布第二激光器单元；所述第一激光器单元包括在光路上依次设置第一快轴准直镜和第一一体化透镜；所述第二激光器单元都包括在光路上依次设置第二快轴准直镜和第二一体化透镜；所述第一一体化透镜和第二一体化透镜均包括：入射面为非球面，用于减小球差；反射面，用于光束折转；出射面为非球面，用于减小球差。
[0009]优先的，所述第一半导体激光器组件与所述第二半导体激光器组件相对放置。
[0010]优先的，所述第一激光器单元还包括第一激光芯片和第一热沉；所述第一激光芯片位于所述第一热沉上，在所述第一激光芯片出光方向上依次设置所述第一快轴准直镜和所述第一一体化透镜；所述第一激光芯片为从前腔面出光。
[0011]优先的，所述第二激光器单元还包括第二激光芯片和第二热沉；所述第二激光芯片位于所述第二热沉上，在所述第二激光芯片出光方向上依次设置所述第二快轴准直镜和所述第二一体化透镜；所述第二激光芯片为从前腔面出光。
[0012]优先的，所述第一激光器单元和所述第二激光器单元共用一个第三激光芯片和一个第三热沉，所述第三激光芯片位于所述第三热沉上；所述第三激光芯片为从前、后腔面出光；在第三激光芯片前腔面出光方向上依次设置所述第一快轴准直镜和所述第一一体化透镜；在第三激光芯片后腔面出光方向上依次设置所述第二快轴准直镜和所述第二一体化透镜。
[0013]优先的，所述第一一体化透镜和所述第二一体化化透镜均为CNC加工或模压成型。
[0014]优先的，还包括壳体，所述壳体上表面呈阶梯状；多个所述第一激光器单元呈第一排分别设置于所述壳体的阶梯状的各个台阶上；多个所述第二激光器单元呈第二排分别设置于所述壳体的阶梯状的各个台阶上；所述第一激光器单元和所述第二激光器单元出光方向相反或相同。
[0015]优先的，壳体材料为铜、铝合金、镁合金、铝基碳化硅或碳化硅中的一种。
[0016]本技术通过采用包含慢轴扩束、准直及反射的一体化透镜，可以有效缩短慢轴准直镜、反射镜与芯片的距离，使得半导体激光器光纤耦合模块更加紧凑，减小半导体激光器光纤耦合模块的体积和重量。此外，以本技术利用一个一体化透镜代替了一个慢
轴准直镜和一个反射镜，从而提高装调效率。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例1提供单边发射紧凑型半导体激光器光纤耦合模块的俯视图；
[0018]图2为本技术实施例1提供单边发射紧凑型半导体激光器光纤耦合模块的一体化透镜的结构示意图；
[0019]图3为本技术实施例1提供单边发射紧凑型半导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，包括：用于产生第一合束光束的第一半导体激光器组件；用于产生第二合束光束的第二半导体激光器组件；用于将所述第一合束光束和所述第二合束光束进行偏振合束形成第三合束光束的偏振合束组件；用于将所述第三合束光束进行聚焦的聚焦镜；聚焦后的光束耦合进光纤；第一半导体激光器组件包括多个呈阶梯排布第一激光器单元；第二半导体激光器组件包括多个呈阶梯排布第二激光器单元；其特征在于，所述第一激光器单元包括在光路上依次设置第一快轴准直镜和第一一体化透镜；所述第二激光器单元都包括在光路上依次设置第二快轴准直镜和第二一体化透镜；所述第一一体化透镜和第二一体化透镜均包括：入射面为非球面，用于减小球差；反射面，用于光束折转；出射面为非球面，用于减小球差。2.根据权利要求1所述紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于，所述第一半导体激光器组件与所述第二半导体激光器组件相对放置。3.根据权利要求2所述紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于，所述第一激光器单元还包括第一激光芯片和第一热沉；所述第一激光芯片位于所述第一热沉上，在所述第一激光芯片出光方向上依次设置所述第一快轴准直镜和所述第一一体化透镜；所述第一激光芯片为从前腔面出光。4.根据权利要求3所述紧凑型半导体激光器光纤耦合模块，其特征在于，所述第二激光器单元还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭航宇，杨莹，尹红贺，佟存柱，
申请(专利权)人：吉光半导体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：