System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种小体积半导体激光器制造技术_技高网

一种小体积半导体激光器制造技术

技术编号:40524686 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-01 13:43
本发明专利技术公开了一种小体积半导体激光器,该激光器将多只半导体激光器芯片发出的光束分别经快轴准直镜准直后,利用转向光学元件将光束进行180°折叠至上层空间的另一平面,再分别进行慢轴准直后排列输出准直光束。该光束可以被聚焦耦合到光纤中进行输出。这种结构可以充分利用多维空间以减小半导体激光器的体积,实现半导体激光器的轻型化,并且安装工艺简单,能够实现高效率生产的小体积高可靠性的高功率光纤输出半导体激光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体激光器,具体为一种小体积半导体激光器


技术介绍

1、光纤输出大功率半导体激光器广泛应用于激光打印、医疗、材料加工等领域。为了获得更高功率的激光功率输出,需要空间排布更多的半导体激光器芯片,随着芯片数量的增加,激光器的体积不断增大,但一些应用对小体积大功率半导体激光器提出了更高要求。光纤输出半导体激光器的常规结构是将多只半导体激光器芯片排列在同一水平空间,或同一同面或等阶梯分布,再通过快慢轴先后准直合束为一束,聚焦耦合进入光纤。随着对激光器小型化的要求不断提高,国内外对激光器的结构进行了不断改进。专利技术专利us08437086b2采用了两列芯片,分别合束后再偏振合束的方案。该设计合束光位于两束光路的中间,实现了部分面积复用,减小了体积。但是可以看出只有部分面积实现了同平面的面积复用。专利技术专利cn112600074a采用了双层光路,将光路进行两次转向,并利用了管壳侧壁空间,将光路传输到另一平面后再偏振合束。这种方案实现了多维空间的利用,但是结构复杂,操作难度大,大量镜片悬空,降低了结构的稳定性。对于小体积的应用需求,需要提出一种空间利用率高,可实施性强,稳定性好的设计方案。


技术实现思路

1、为克服上述现有技术的缺陷,本专利技术提供如下技术方案:一种小体积半导体激光器,包括激光器,所述激光器由至少两个激光芯片及转向元件各自对应的快轴准直镜和慢轴准直镜,以及转向元件和反射镜构成,所述激光芯片固定在台阶底板上,且台阶数与设置激光芯片的数量相同,激光芯片的出光方向与台阶面平行设置,激光芯片的前方安装有快轴准直镜,激光芯片发出的光线经过对应的快轴准直镜进入转向元件中,经过两次反射转向180°至上层空间,再经过各自对应的慢轴准直镜,对光线慢轴方向进行准直,准直后光束经过反射镜反射旋转90°,朝向台阶下降的方向进行经过聚焦透镜进行合束,用于将合束光聚焦至光纤端面,慢轴准直镜的高度不大于阶梯的高度,不遮挡上、下级的光束。

2、优选地,所述激光器滑动安装在减震组件上,所述减震组件包括四个与激光器滑动配设的垂直缓冲滑杆,四个垂直缓冲滑杆上环绕设置有用于吸能的垂直缓冲簧,四个垂直缓冲滑杆均固定安装在移动缓冲板上,移动缓冲板通过两个水平缓冲滑杆滑动安装在固定缓冲板上,并且水平缓冲滑杆上环绕设置有用于吸能的水平缓冲簧。

3、优选地,所述移动缓冲板上滑动安装有两个平行设置的第一动镜面调节滑杆,两个第一动镜面调节滑杆上固定安装有第一动镜面,其中一个第一动镜面调节滑杆上环绕设置有第一辅助簧。

4、优选地,所述固定缓冲板上滑动安装有两个平行设置的第二动镜面调节滑杆,两个第二动镜面调节滑杆上固定安装有第二动镜面,其中一个第二动镜面调节滑杆上环绕设置有第二辅助簧。

5、优选地,所述移动缓冲板上还滑动安装有第一执行齿条,第一执行齿条的其中一端与第一动镜面固定连接,所述移动缓冲板上固定安装有第一变速箱,第一变速箱输入轴上固定安装有第一调节输入齿轮,在激光器上固定安装有与第一调节输入齿轮相啮合的第一调节齿条,第一变速箱的输出轴通过保险组件传动连接有与第一执行齿条相啮合的第一调节输出齿轮。

6、优选地,所述固定缓冲板上滑动安装有第二执行齿条,第二执行齿条的其中一端与第二动镜面或第二动镜面调节滑杆固定连接,所述固定缓冲板上固定安装有第二变速箱的输入轴上固定安装有第二调节输入齿轮,所述固定缓冲板上还通过第二调节齿条支架滑动安装有第二调节齿条,所述第二调节齿条上固定安装有与第一调节齿条滑动配合的垂直滑动杆,所述第二变速箱的输出轴上通过保险组件传动连接有与第二执行齿条相啮合的第二调节输出齿轮。

7、优选地,所述的保险组件包括固定摩擦外圈,固定摩擦外圈内转动配设有内侧转动盘,内侧转动盘上对称设置有两个斜坡限制槽,每个斜坡限制槽和固定摩擦外圈之间搭接设置有游动限制柱,每个游动限制柱的表面搭接有摆动销,摆动销固定安装在摆动销支撑盘上,摆动销支撑盘与固定摩擦外圈转动配合。

8、优选地,两个保险组件中的内侧转动盘与对应的第一调节输出齿轮和第二调节输出齿轮通过传动轴固定连接,两个保险组件中的摆动销支撑盘与对应的第一变速箱和第二变速箱的输入轴固定连接。

9、优选地,所述减震组件固定安装在安装壳体内,安装壳体上设置有用于安装光纤的透镜安装座,所述安装壳体上还固定安装有用于反射光线的第一定镜面和第二定镜面。

10、本专利技术与现有技术相比具备以下有益效果:(1)本专利技术在相同利用空间面积的情况下,利用两个相同波长的激光芯片,可以通过偏振合束方法在保持光束质量的前提下获得更高的输出功率;(2)本专利技术可以利用两个不同波长的激光芯片,在保持光束质量的前提下可以获得更高的输出功率,进一步,可以用波长不同的更多组单元实现更多波长的合束;(3)本专利技术设置的减震组件,可以解决在震动环境下使用,因震动频率过高,可能会对激光器的腔镜造成影响,从而导致激光光路偏移,影响激光器的性能和寿命的问题,并且还能保证发出光线的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种小体积半导体激光器,其特征在于:包括激光器(7),所述激光器(7)由至少两个激光芯片(72)及转向元件(71)各自对应的快轴准直镜(73)和慢轴准直镜(74),以及转向元件(71)和反射镜(75)构成,所述激光芯片(72)固定在台阶底板上,且台阶数与设置激光芯片(72)的数量相同,激光芯片(72)的出光方向与台阶面平行设置,激光芯片(72)的前方安装有快轴准直镜(73),激光芯片(72)发出的光线经过对应的快轴准直镜(73)进入转向元件(71)中,经过两次反射转向180°至上层空间,再经过各自对应的慢轴准直镜(74),对光线慢轴方向进行准直,准直后光束经过反射镜(75)反射旋转90°,朝向台阶下降的方向进行经过聚焦透镜(76)进行合束,用于将合束光聚焦至光纤端面。

2.根据权利要求1所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述激光器(7)滑动安装在减震组件上,所述减震组件包括四个与激光器(7)滑动配设的垂直缓冲滑杆(202),四个垂直缓冲滑杆(202)上环绕设置有用于吸能的垂直缓冲簧(203),四个垂直缓冲滑杆(202)均固定安装在移动缓冲板(201)上,移动缓冲板(201)通过两个水平缓冲滑杆(205)滑动安装在固定缓冲板(204)上,并且水平缓冲滑杆(205)上环绕设置有用于吸能的水平缓冲簧(206)。

3.根据权利要求2所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述移动缓冲板(201)上滑动安装有两个平行设置的第一动镜面调节滑杆(207),两个第一动镜面调节滑杆(207)上固定安装有第一动镜面(102),其中一个第一动镜面调节滑杆(207)上环绕设置有第一辅助簧(208)。

4.根据权利要求3所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述固定缓冲板(204)上滑动安装有两个平行设置的第二动镜面调节滑杆(209),两个第二动镜面调节滑杆(209)上固定安装有第二动镜面(104),其中一个第二动镜面调节滑杆(209)上环绕设置有第二辅助簧(210)。

5.根据权利要求4所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述移动缓冲板(201)上还滑动安装有第一执行齿条(301),第一执行齿条(301)的其中一端与第一动镜面(102)固定连接,所述移动缓冲板(201)上固定安装有第一变速箱(303),第一变速箱(303)输入轴上固定安装有第一调节输入齿轮(305),在激光器(7)上固定安装有与第一调节输入齿轮(305)相啮合的第一调节齿条(304),第一变速箱(303)的输出轴通过保险组件传动连接有与第一执行齿条(301)相啮合的第一调节输出齿轮(302)。

6.根据权利要求5所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述固定缓冲板(204)上滑动安装有第二执行齿条(312),第二执行齿条(312)的其中一端与第二动镜面(104)或第二动镜面调节滑杆(209)固定连接,所述固定缓冲板(204)上固定安装有第二变速箱(310)的输入轴上固定安装有第二调节输入齿轮(309),所述固定缓冲板(204)上还通过第二调节齿条支架(308)滑动安装有第二调节齿条(306),所述第二调节齿条(306)上固定安装有与第一调节齿条(304)滑动配合的垂直滑动杆(307),所述第二变速箱(310)的输出轴上通过保险组件传动连接有与第二执行齿条(312)相啮合的第二调节输出齿轮(311)。

7.根据权利要求6所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述的保险组件包括固定摩擦外圈(401),固定摩擦外圈(401)内转动配设有内侧转动盘(405),内侧转动盘(405)上对称设置有两个斜坡限制槽(4051),每个斜坡限制槽(4051)和固定摩擦外圈(401)之间搭接设置有游动限制柱(404),每个游动限制柱(404)的表面搭接有摆动销(403),摆动销(403)固定安装在摆动销支撑盘(402)上,摆动销支撑盘(402)与固定摩擦外圈(401)转动配合。

8.根据权利要求7所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:两个保险组件中的内侧转动盘(405)与对应的第一调节输出齿轮(302)和第二调节输出齿轮(311)通过传动轴(406)固定连接,两个保险组件中的摆动销支撑盘(402)与对应的第一变速箱(303)和第二变速箱(310)的输入轴固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述减震组件固定安装在安装壳体(5)内,安装壳体(5)上设置有用于安装光纤的透镜安装座(6),所述安装壳体(5)上还固定安装有用于反射光线的第一定镜面(101)和第二定镜面(103)。

...

【技术特征摘要】

1.一种小体积半导体激光器,其特征在于:包括激光器(7),所述激光器(7)由至少两个激光芯片(72)及转向元件(71)各自对应的快轴准直镜(73)和慢轴准直镜(74),以及转向元件(71)和反射镜(75)构成,所述激光芯片(72)固定在台阶底板上,且台阶数与设置激光芯片(72)的数量相同,激光芯片(72)的出光方向与台阶面平行设置,激光芯片(72)的前方安装有快轴准直镜(73),激光芯片(72)发出的光线经过对应的快轴准直镜(73)进入转向元件(71)中,经过两次反射转向180°至上层空间,再经过各自对应的慢轴准直镜(74),对光线慢轴方向进行准直,准直后光束经过反射镜(75)反射旋转90°,朝向台阶下降的方向进行经过聚焦透镜(76)进行合束,用于将合束光聚焦至光纤端面。

2.根据权利要求1所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述激光器(7)滑动安装在减震组件上,所述减震组件包括四个与激光器(7)滑动配设的垂直缓冲滑杆(202),四个垂直缓冲滑杆(202)上环绕设置有用于吸能的垂直缓冲簧(203),四个垂直缓冲滑杆(202)均固定安装在移动缓冲板(201)上,移动缓冲板(201)通过两个水平缓冲滑杆(205)滑动安装在固定缓冲板(204)上,并且水平缓冲滑杆(205)上环绕设置有用于吸能的水平缓冲簧(206)。

3.根据权利要求2所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述移动缓冲板(201)上滑动安装有两个平行设置的第一动镜面调节滑杆(207),两个第一动镜面调节滑杆(207)上固定安装有第一动镜面(102),其中一个第一动镜面调节滑杆(207)上环绕设置有第一辅助簧(208)。

4.根据权利要求3所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述固定缓冲板(204)上滑动安装有两个平行设置的第二动镜面调节滑杆(209),两个第二动镜面调节滑杆(209)上固定安装有第二动镜面(104),其中一个第二动镜面调节滑杆(209)上环绕设置有第二辅助簧(210)。

5.根据权利要求4所述的一种小体积半导体激光器,其特征在于:所述移动缓冲板(201)上还滑动安装有第一执行齿条(301),第一执行齿条(301)的其中一端与第一动镜面(102)固定连接,所述移动缓冲板(201)上固定安装有第...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈武辉赵志英郭江涛
申请(专利权)人:北京大族天成半导体技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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