【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用液芯光导管的半导体激光耦合传输成像装置，同时也涉及采用该半导体激光耦合传输成像装置的电子设备，属于半导体激光。
技术介绍
1、半导体激光器通常采用石英光纤（简称光纤）进行耦合传输。从一颗或多颗半导体激光芯片发出的光束，在快慢轴两个发散角方向上，分别经过快轴压缩透镜（fac）和慢轴压缩透镜（sac）的压缩形成线状光斑，再经过多组反射镜片阶梯状反射后在快轴方向上叠加，然后经过凸透镜聚焦到光纤的端面上，完成半导体激光的耦合过程。
2、用于半导体激光耦合的光纤，一般为50um至1000um芯径的多模光纤。由于纤芯刚性和柔韧性的限制，光纤芯径一般很难超过1000um。光纤的数值孔径（na）通常为0.15、0.22和0.37，数值孔径越大，说明能接受的激光入射角越大。激光与光纤的耦合，必须满足激光的光束质量（通常以光束参数积（beam parameter product，简写为bpp）来衡量）小于或等于光纤能接纳的光束质量。以数值孔径为0.22，光纤芯径为1000um的粗光纤为例，其发散角全角约25度。则该光纤能够接纳的激光的光束参数积＝25度1000um＝25mm度。假设入射激光为线状光斑，宽度为10mm，发散角全角为3度，则其光束参数积＝10mm3度＝30mm度＞25mm度。因此该入射激光无法完全耦合进入光纤，会产生较大的耦合损耗。如果将其发散角降低为1.5度，则其bpp＝15mm度＜25mm度，理论上可以完全耦合进入光纤端。
3、目前，皮肤外科常用的医用激光，如染料激光（585/595nm
4、另一方面，液芯光导管作为光纤的替代品，广泛用于紫外固化灯、荧光检测用激励照明、工业冷光源、手术用显微镜、led照明等用途。其中，液芯光导管主要作为增益介质和波导，用于弱激光的生成和传输。液芯光导管的口径一般为2mm、3mm、5mm、8mm等大口径，其最大入射角全角高达50～75度。以8mm、75度角液芯光导管为例，可以接收的最大入射光束参数积高达600mm度，远远高于单模大芯径光纤。因此，液芯光导管由于其具有更大的入射口径和更大的数值孔径，能够接纳更大的光束参数积的半导体激光的耦合需求。这为光束质量不佳的高功率半导体激光的耦合和传输，提供了新的解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的首要技术问题在于提供一种利用液芯光导管的半导体激光耦合传输成像装置。
2、本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种采用该半导体激光耦合传输成像装置的电子设备。
3、为实现上述技术目的，本专利技术采用如下的技术方案：
4、根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种利用液芯光导管的半导体激光耦合传输成像装置，包括：
5、激光源，用于提供经过整形后的半导体激光光束；
6、液芯光导管，包括低折射率管体、两个棒镜、导光液体和成像透镜；所述管体具有沿长度方向贯穿所述管体的容纳空腔；两个所述棒镜封堵于所述容纳空腔的两端，并且所述导光液体填充于所述容纳空腔内；
7、输出部，设置于所述成像透镜的出光侧，进行端面成像，
8、其中，两个所述棒镜中的一个位于入光侧，一个位于出光侧；位于入光侧的所述棒镜具有耦合端面，位于出光侧的所述棒镜具有出射端面；所述半导体激光光束在所述容纳空腔内实现全反射，并且从所述出射端面射出；
9、所述成像透镜位于所述出射端面的出光侧，用于成像。
10、其中较优地，所述激光源为400～1500nm波段的脉冲型半导体激光器。
11、其中较优地，所述激光源的光束参数积＞25mm度，或者在25～600mm度的范围。
12、其中较优地，所述激光源具有200w以下的平均功率，并且峰值功率为200w～5000w。
13、其中较优地，所述半导体激光光束的焦点或束腰，位于所述棒镜的所述耦合端面的内部。
14、其中较优地，位于出光侧的所述棒镜与所述成像透镜满足以下条件：
15、（1）oa＞d＋2utan(θ)，
16、（2）1/u＋1/v＝1/f，以及
17、（3）d’＝dv/u，
18、其中，成像透镜的通光孔径为oa，并且焦距为f；所述出射端面的直径d，并且发散角半角θ；成像直径d’；所述出射端面与所述成像透镜的中心之间的距离u；成像透镜的像方焦距为v。
19、其中较优地，所述输出部的出光侧的形状为圆形或矩形，以实现均匀出光。
20、其中较优地，所述耦合端面和所述出射端面均镀有增透膜，以减少界面的光学损耗。
21、根据本专利技术的第二方面，提供一种电子设备，其中包括前述半导体激光耦合传输成像装置以及激光器控制装置，所述激光器控制装置用于控制所述半导体激光耦合传输成像装置。
22、其中较优地，所述电子设备为激光医疗设备，其成像光斑的峰值功率密度大于或等于100w/cm2，并且平均功率小于或等于200w。
23、与现有技术相比较，本专利技术具有以下的技术特点：
24、1. 利用液芯光导管代替光纤，解决了光束质量不佳的高功率半导体激光不能耦合进光纤的问题；
25、2. 耦合焦点束腰位于端面内部，降低了端面光学损伤风险；
26、3. 利用液芯光导管，可以将不规则的入射光斑传输并匀化为平顶输出的圆形光斑；
27、4. 采用透镜进行端面成像，在成像位置可以实现高度均匀的功率密度分布，满足医用激光关于光强分布均匀性的要求；
28、5. 利用脉冲激光，兼顾高峰值功率和低平均功率的设计要求，可以满足皮肤外科对医用激光的应用需要。
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1.一种利用液芯光导管的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于包括：
2.如权利要求1所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
3.如权利要求2所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
5.如权利要求3所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
6.如权利要求1所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于位于出光侧的所述棒镜与所述成像透镜满足以下条件：
7.如权利要求6所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
8.如权利要求6所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
9.一种电子设备，其特征在于包括权利要求1～8中任意一项所述的半导体激光耦合传输成像装置以及激光器控制装置，所述激光器控制装置用于控制所述半导体激光耦合传输成像装置。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种利用液芯光导管的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于包括：
2.如权利要求1所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
3.如权利要求2所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
4.如权利要求3所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
5.如权利要求3所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在于：
6.如权利要求1所述的半导体激光耦合传输成像装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫莉，孔祥丽，
申请(专利权)人：北京镭科光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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