一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置，其包括至少两个激光阵列、至少两个快轴透镜、至少两对反射镜组、一个转换透镜、一个光栅、一个外腔镜。一个激光阵列对应一个快轴透镜、一对反射镜组。相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜的光程距离相等。从而本实用新型专利技术能够仅用一个转换透镜和光栅就实现了多个传导冷却封装激光阵列光谱合束，经过转换透镜的光束聚焦到光栅上，采用外腔镜反馈将光束进行光谱合束。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体激光
的一种光谱合束的装置，尤其涉及一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置。
技术介绍
由于半导体激光器具有高光束质量，散热特性好，寿命长等优点，因此在激光医疗、光纤激光器泵浦、激光监控、激光加工等方面都有着广泛的应用。但是近年来随着半导体激光器技术应用的发展，对于如金属焊接、激光切割等要求较高的领域，半导体激光器的应用尚有一定难度，改善半导体激光器的光束质量，提高输出激光束的亮度，对于大功率半导体激光器的发展和应用具有重要意义。通过外腔反馈实现光谱合束，可以有效提高半导体激光器的亮度，它在不增加半导体激光器非合束方向上光束的光束质量的同时将合束方向的光束质量减少至单个发光单元的光束质量。该方法在美国专利US7065107B2，US6192062B1，US6208679，US874222B2和公告号为CN102986097A、名称为“选择性重新定位与旋转波长光束组合系统与方法”的国内专利均有记载，但这些光谱合束方法对于多个激光阵列同时合束时对激光阵列需要进行等光程处理，即每个激光阵列到转换透镜的距离要相等。这对于垂直叠加的微通道水冷垂直激光阵列叠阵较容易处理，对于应用更为广泛，可靠性更高的传导冷却激光阵列由于其封装的差异，使得等光程结构过于庞大，不利于进行有效的热管理和系统集成。
技术实现思路
为了解决多个传导冷却激光阵列同时进行外腔反馈光谱合束时，空间体积过于庞大，不利于对激光阵列进行有效的热管理和系统集成等问题，本技术提供了可以有效解决上述问题的一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置，多个半导体激光阵列等光程空间合束结构半导体，实现多个半导体激光阵列同时外腔反馈光谱合束的功能，尤其是传导冷却激光阵列。本技术的解决方案是：一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置，其包括至少两个激光阵列、至少两个快轴透镜、至少两对反射镜组、一个转换透镜、一个光栅、一个外腔镜；一个激光阵列对应一个快轴透镜、一对反射镜组；相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜的光程距离相等；经过转换透镜的光束聚焦到光栅上，采用外腔镜反馈将光束进行光谱合束。作为上述方案的进一步改进，每个激光阵列以阶梯形式排列封装在阶梯热沉上，且阶梯高度a取决于快轴透镜的焦距。作为上述方案的进一步改进，每个激光阵列包括波长分别为λ1、λ2、λ3且等间距并排的三个激光。作为上述方案的进一步改进，所述激光阵列为传导冷却激光阵列。本技术通过将相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜的光程距离相等，从而能够仅用一个转换透镜和光栅就实现了多个传导冷却封装激光阵列光谱合束，经过转换透镜的光束聚焦到光栅上，采用外腔镜反馈将光束进行光谱合束。附图说明图1是本技术提供的实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参阅图1，本实施方式的实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置包括：至少两个激光阵列1、2；至少两个快轴透镜3；至少两对反射镜组；一个转换透镜4；一个光栅；一个外腔镜6。一个激光阵列对应一个快轴透镜3、一对反射镜组。在本实施例中，以两个激光阵列1、2为例，对应的，快轴透镜3为两个，反射镜组也为两组，每组反射镜组包括两个反射镜，如图1中的两个反射镜1-1、1-2是一组，另两个反射镜2-1、2-2是另外一组。每个激光阵列可包括波长分别为λ1、λ2、λ3且等间距并排的三个激光。所述激光阵列可为传导冷却激光阵列。相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜3后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向。每个激光阵列最好以阶梯形式排列封装在阶梯热沉上，且阶梯高度a取决于快轴透镜3的焦距。相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜4的光程距离相等。经过转换透镜4的光束聚焦到光栅5上，采用外腔镜6反馈将光束进行光谱合束。本实施例的外腔反馈光谱合束装置其在具体应用时，相应的外腔反馈光谱合束方法可包括以下步骤：将两个激光阵列1、2按相邻两个激光阵列以距离周期L的规律进行排列；将每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜3后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2；使每个激光阵列到转换透镜4的光程距离相等；通过转换透镜4将经过的光束聚焦到光栅5上；采用外腔镜6反馈将光束进行光谱合束。本技术通过将相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜3后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜4的光程距离相等，从而能够仅用一个转换透镜和光栅就实现了多个传导冷却封装激光阵列光谱合束，经过转换透镜4的光束聚焦到光栅5上，采用外腔镜6反馈将光束进行光谱合束。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置，其特征在于：其包括至少两个激光阵列(1、2)、至少两个快轴透镜(3)、至少两对反射镜组、一个转换透镜(4)、一个光栅(5)、一个外腔镜(6)；一个激光阵列对应一个快轴透镜(3)、一对反射镜组；相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜(3)后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜(4)的光程距离相等；经过转换透镜(4)的光束聚焦到光栅(5)上，采用外腔镜(6)反馈将光束进行光谱合束。

【技术特征摘要】
1.一种实现多个半导体激光阵列外腔反馈光谱合束的装置，其特征在于：其包括至少两个激光阵列(1、2)、至少两个快轴透镜(3)、至少两对反射镜组、一个转换透镜(4)、一个光栅(5)、一个外腔镜(6)；一个激光阵列对应一个快轴透镜(3)、一对反射镜组；相邻两个激光阵列按距离周期L进行排列，每个激光阵列的光束通过相应的快轴透镜(3)后采用一对反射镜组镜将光束进行180度转向，且相邻两对反射镜组之间的距离为L/2，并使每个激光阵列到转换透镜(4)的光程距离相等；经过转换透镜(4)的光束...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖伟，潘华东，廖新胜，靳嫣然，杨松，
申请(专利权)人：苏州长光华芯光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32