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空间叠加耦合高功率半导体激光叠阵系统技术方案

技术编号:9685136 阅读:215 留言:0更新日期:2014-02-15 20:37
本发明专利技术公开了一种空间叠加高功率半导体激光叠阵系统,包括第一半导体激光叠阵、第二半导体激光叠阵,第一半导体激光叠阵和第二半导体激光叠阵均由多个半导体激光巴条沿快轴方向叠加而成,该两个叠阵包含的巴条数量相同;还包括第一快轴准直透镜组、第二快轴准直透镜组、第一慢轴准直透镜列阵组、第二慢轴准直透镜列阵组、周期性空间耦合镜、慢轴扩束系统、聚焦镜;该系统中的两路激光叠阵在空间上通过周期性空间耦合镜叠加输出高功率激光,光束准直采用快轴准直透镜和慢轴准直透镜列阵来实现,保持高亮度和线偏振的特性,同时,加入了反馈光隔离系统保护内部器件。有效解决了现有半导体激光器工艺的复杂性问题,输出高功率的条形均匀光斑。

【技术实现步骤摘要】
空间叠加耦合高功率半导体激光叠阵系统
本专利技术属于激光
,具体涉及一种空间叠加耦合高功率半导体激光叠阵系统。
技术介绍
激光由于亮度高、功率密度高、热作用区域小,材料加工作用时间短、加工速度快、非接触加工,无“刀具”磨损,无“切削力”作用于工件可对多种金属、非金属加工,特别是高硬度、高脆性及高熔点材料与数控系统配合组成激光加工中心,热影响区小,工件变形小、后续加工量小生产效率高、加工质量稳定可靠,解决了许多常规方法无法解决的难题,大大提高了工作效率和加工质量,目前,发达国家的制造业已经步入“光加工”时代。在激光加工业中,半导体激光器由于体积小、质量轻、效率高、寿命长及性价比高而引起人们的广泛重视。近年来工业用的半导体激光器的功率和效率的大大提高,使之在材料处理领域的应用得到极大关注。由于工业应用激光器输出功率不断提高,而要得到高的激光输出功率,垂直叠阵成为目前的首选结构。垂直叠阵封装的主要技术挑战是光束质量、光谱控制及偏振特性的控制问题,垂直叠阵半导体激光器各巴条之间产生的热相互干扰、水流不均匀导致巴条的冷却温度不均匀都将导致巴条的波长漂移和光谱展宽。光束控制包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间叠加高功率半导体激光叠阵系统,包括第一半导体激光叠阵(1)、第二半导体激光叠阵(2),所述第一半导体激光叠阵(1)和第二半导体激光叠阵(2)均由多个半导体激光巴条沿快轴方向叠加而成,且该两个叠阵包含的半导体激光巴条数量相同;其特征在于,还包括第一快轴准直透镜组(3)、第二快轴准直透镜组(4)、第一慢轴准直透镜列阵组(5)、第二慢轴准直透镜列阵组(6)、周期性空间耦合镜(7)、慢轴扩束系统(8)、聚焦镜(9);其中:所述第一快轴准直透镜组(3)和第二快轴准直透镜组(4)均由与半导体激光叠阵中半导体激光巴条个数相同的多个准直透镜组成;第一快轴准直透镜组(3)中准直透镜的数量与第一半导体激光...

【技术特征摘要】
1.一种空间叠加高功率半导体激光叠阵系统,包括第一半导体激光叠阵(I)、第二半导体激光叠阵(2),所述第一半导体激光叠阵(I)和第二半导体激光叠阵(2)均由多个半导体激光巴条沿快轴方向叠加而成,且该两个叠阵包含的半导体激光巴条数量相同;其特征在于,还包括第一快轴准直透镜组(3)、第二快轴准直透镜组(4)、第一慢轴准直透镜列阵组(5)、第二慢轴准直透镜列阵组(6)、周期性空间耦合镜(7)、慢轴扩束系统(8)、聚焦镜(9);其中: 所述第一快轴准直透镜组(3)和第二快轴准直透镜组(4)均由与半导体激光叠阵中半导体激光巴条个数相同的多个准直透镜组成;第一快轴准直透镜组(3)中准直透镜的数量与第一半导体激光叠阵(I)中半导体激光巴条的数量相同;第二快轴准直透镜组(4)中准直透镜的数量与第二半导体激光叠阵(2)中半导体激光巴条的数量相同;第一慢轴准直透镜列阵组(5)和第二慢轴准直透镜列阵组(6)均由多个准直透镜列阵组成;第一慢轴准直透镜列阵组(5)中准直透镜列阵的数量与第一半导体激光叠阵(I)中半导体激光巴条的数量相同;第二慢轴准直透镜列阵组(6)中准直透镜列阵的数量与第二半导体激光叠阵(2)中半导体激光巴条的数量相同; 所述第一快轴准直透镜组(3)中的每个准直透镜相对于第一半导体激光叠阵(I)中对应的半导体激光巴条平行且同心放置,且两者之间的距离为该准直透镜的焦距;第二快轴准直透镜组(4)中的每个准直透镜与第二半导体激光叠阵(2)中对应的半导体激光巴条平行且同心放置,且两者之间的距离为快轴准直透镜的焦距;第一慢轴准直透镜列阵组(5)的每个准直透镜列阵相对于第一半导体激光叠阵中对应的巴条平行且同心放置,且两者之间的距离为该慢轴准直透镜列阵的焦距;第二慢轴准直透镜列阵组(6)的每一个准直透镜列阵相对于第二半导体激光叠阵中相对应的巴条平行且同心放置,且两者之间的距离为该慢轴准直透镜列阵的焦距; 所述第一半导体激光叠阵(I)发出的光束依次经第一快轴准直透镜组(3)、第一慢轴准直透镜列阵组(5)在快、慢轴方向上进行准直后成为第一平行光,第一平行光中由每个半导体激光巴条发出的光束的尺寸为二分之一巴条间距;第二半导体激光叠阵(2)发出的光束依次经第二快轴准直透镜组(4)、第二慢轴准直透镜列阵组(6 )在快、慢轴方向进行准直后成为第二平行光,第二平行光中由每个半导体激光巴条发出的光束的尺寸为二分之一巴条间距;周期性空间耦合镜(7)所在面与第一平行光、第二平行光的夹角均为45°,第一平行光经周期性空间耦合镜(7)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王春白晋涛任兆玉冯晓强曹勇王思原张伯阳
申请(专利权)人:西北大学
类型:发明
国别省市:

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