单管半导体激光器的多管合束装置制造方法及图纸

一种单管半导体激光器的多管合束装置，包括：四组单管半导体激光器和光学模组，每一组单管半导体激光器，包括N个单管半导体激光器，光学模组包括：偏振合束镜，波长合束镜以及聚焦透镜，将单管半导体激光器发射的激光聚焦为一束双波长合束激光。

Multi tube bundling device for single transistor semiconductor laser

A semiconductor laser multi beam device, which comprises four groups of semiconductor laser and optical module, each group of the semiconductor laser, including a N semiconductor laser, optical module includes a polarization beam combination mirror, beam lens and focusing lens, laser focusing will launch a semiconductor laser double beam laser beam.

【技术实现步骤摘要】
单管半导体激光器的多管合束装置
本技术涉及半导体激光器领域，特别涉及一种单管半导体激光器的多管合束装置。
技术介绍
相比于半导体激光器bar条及半导体激光器阵列，单管半导体激光器因其不存在“smile”效应、电光转换效率高、散热性能好、寿命长等优点而越来越受欢迎。但由于单管半导体激光器存在单支出光功率低、光束质量差等缺点，其应用范围受到了极大地限制。且由于非相干合束技术中空间合束技术的限制，高功率密度以及多波长的光束输出难以获得，而应用波长合束以及偏振合束技术，可以在不增大光纤芯径的基础上获得更高的光功率输出。因此能同时完成单管半导体激光器光束整形、多种非相干激光合束、光纤耦合等工艺的装置对于获得高光纤耦合效率、多波长激光光束输出、高输出光功率、高光亮度有重要意义。
技术实现思路
鉴于现有方案存在的问题，为了克服上述现有技术方案的不足，本技术提出了一种单管半导体激光器的多管合束装置。根据本技术的一个方面，提供了一种单管半导体激光器的多管合束装置，包括：四组单管半导体激光器，包括：第一组单管半导体激光器，包括N个第一单管半导体激光器，第一单管半导体激光器发射第一波长第一偏振态的第一激光；第二组单管半导体激光器，包括N个第二单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第一波长第二偏振态的第二激光；第三组单管半导体激光器，包括N个第三单管半导体激光器，第三单管半导体激光器发射第二波长第一偏振态的第三激光；以及第四组单管半导体激光器，包括N个第四单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第二波长第二偏振态的第四激光；其中N为正整数，第一偏振态与第二偏振态垂直；光学模组，包括：第一偏振合束镜，将N个所述第一激光与N个第二激光分别相应合束为N个第一波长激光；第二偏振合束镜，将N个所述第三激光与N个第四激光分别相应合束为N个第二波长激光；波长合束镜，将N个所述第一波长激光与N个第二波长激光分别相应合束为N个波长合束激光；以及聚焦透镜，将N个波长合束激光聚焦为一束双波长合束激光。可选地，每一组单管半导体激光器中，单管半导体激光器依次呈平行阶梯设置，相邻单管半导体激光器的高度差相等。可选地，每一组单管半导体激光器中，每一单管半导体激光器对应一反射镜，用于将第一、第二、第三或第四激光反射至第一偏振合束镜或第二偏振合束镜，对应所述一组单管半导体激光器的反射镜相应呈平行阶梯设置，相邻反射镜的高度差相等。可选地，所述各组单管半导体激光器中相应的单管半导体激光器高度相同，相应的反射镜高度相同。可选地，多管合束装置还包括散热热沉，散热热沉上设置有：第一阶梯底座装置，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置所述N个第一单管半导体激光器；第二阶梯底座装置，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置所述N个第二单管半导体激光器；第三阶梯底座装置，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置所述N个第三单管半导体激光器；以及第四阶梯底座装置，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置所述N个第一单管半导体激光器。可选地，多管合束装置还包括：第一反射镜固定阶梯，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置N个第一单管半导体激光器对应的N个反射镜及N个第二单管半导体激光器对应的N个反射镜；以及第二反射镜固定阶梯，包括N个台阶，该N个台阶上分别设置N个第三单管半导体激光器对应的N个反射镜及N个第四单管半导体激光器对应的N个反射镜。可选地，每一单管半导体激光器出光方向上设置一整形透镜，包括：快轴整形透镜，用于压缩激光快轴方向的发散角；以及慢轴整形透镜，用于压缩激光慢轴方向的发散角。可选地，第一组单管半导体激光器和第三组单管半导体激光器的出光方向上分别设置一第一偏振波片，仅允许第一偏振态的激光通过，第二组单管半导体激光器和第四组单管半导体激光器的出光方向上分别设置一第二偏振波片，仅允许第二偏振态的激光通过。可选地，所述聚焦透镜包括：快轴聚焦透镜，对N个波长合束激光的快轴方向进行聚焦；以及慢轴聚焦透镜，对N个波长合束激光的慢轴方向进行聚焦。可选地，多管合束装置还包括：一光纤，所述双波长合束激光进入所述光纤的输入端，并从所述光纤的输出端输出。从上述技术方案可以看出，本技术具有以下有益效果：对多组单管半导体激光器的输出光束进行耦合合束，获得多波长、高功率及高功率密度的激光输出；多组单管半导体激光器分别采用平行阶梯设置，配合反射镜，减小装置整体的结构；每一单管半导体激光器对应一整形透镜，压缩激光的发散角。附图说明图1为本技术一实施例中单管半导体激光器的多管合束装置的结构示意图；图2为本技术一实施例中单管半导体激光器的光束整形示意图；具体实施方式本技术某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本技术的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本技术满足适用的法律要求。在本说明书中，下述用于描述本技术原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制本技术的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本技术的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不悖离本技术的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同附图标记用于相似功能和操作。为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。本技术一实施例提供一种单管半导体激光器的多管合束装置，包括四组单管半导体激光器和光学模组。第一组单管半导体激光器包括N个第一单管半导体激光器，第一单管半导体激光器发射第一波长第一偏振态的第一激光；第二组单管半导体激光器包括N个第二单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第一波长第二偏振态的第二激光；第三组单管半导体激光器包括N个第三单管半导体激光器，第三单管半导体激光器发射第二波长第一偏振态的第三激光；第四组单管半导体激光器包括N个第四单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第二波长第二偏振态的第四激光；其中N为正整数，第一偏振态与第二偏振态垂直。光学模组包括两偏振合束镜、一波长合束镜及一聚焦透镜，第一偏振合束镜将N个所述第一激光与N个第二激光分别合束为N个第一波长激光；第二偏振合束镜，将N个所述第三激光与N个第四激光分别合束为N个第二波长激光；波长合束镜将N个所述第一波长激光与N个第二波长激光分别相应合束为N个双波长合束激光；聚焦透镜将N个双波长合束激光聚焦。图1为本技术一实施例中单管半导体激光器的多管合束装置的结构示意图，图1中的多管合束装置以N＝8为例。如图1所示，多管合束装置100包括散热热沉1，所述散热热沉1上设置有四个阶梯底座装置分别设置在a、b、c、d四个区域上，分别为第一、第二、第三及第四阶梯底座装置，四个阶梯底座装置与散热热沉1可以是分体结构，也可以与散热热沉1一体形成，也就是说四个阶梯底座装置可以是散热热沉1的一部分，四个阶梯底座装置在散热热沉1上对称设置。四组单管半导体激光器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单管半导体激光器的多管合束装置，其中，包括：四组单管半导体激光器，包括：第一组单管半导体激光器，包括N个第一单管半导体激光器，第一单管半导体激光器发射第一波长第一偏振态的第一激光；第二组单管半导体激光器，包括N个第二单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第一波长第二偏振态的第二激光；第三组单管半导体激光器，包括N个第三单管半导体激光器，第三单管半导体激光器发射第二波长第一偏振态的第三激光；以及第四组单管半导体激光器，包括N个第四单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第二波长第二偏振态的第四激光；其中N为正整数，第一偏振态与第二偏振态垂直；光学模组，包括：第一偏振合束镜，将N个所述第一激光与N个第二激光分别相应合束为N个第一波长激光；第二偏振合束镜，将N个所述第三激光与N个第四激光分别相应合束为N个第二波长激光；波长合束镜，将N个所述第一波长激光与N个第二波长激光分别相应合束为N个波长合束激光；以及聚焦透镜，将N个波长合束激光聚焦为一束双波长合束激光。

【技术特征摘要】
1.一种单管半导体激光器的多管合束装置，其中，包括：四组单管半导体激光器，包括：第一组单管半导体激光器，包括N个第一单管半导体激光器，第一单管半导体激光器发射第一波长第一偏振态的第一激光；第二组单管半导体激光器，包括N个第二单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第一波长第二偏振态的第二激光；第三组单管半导体激光器，包括N个第三单管半导体激光器，第三单管半导体激光器发射第二波长第一偏振态的第三激光；以及第四组单管半导体激光器，包括N个第四单管半导体激光器，第二单管半导体激光器发射第二波长第二偏振态的第四激光；其中N为正整数，第一偏振态与第二偏振态垂直；光学模组，包括：第一偏振合束镜，将N个所述第一激光与N个第二激光分别相应合束为N个第一波长激光；第二偏振合束镜，将N个所述第三激光与N个第四激光分别相应合束为N个第二波长激光；波长合束镜，将N个所述第一波长激光与N个第二波长激光分别相应合束为N个波长合束激光；以及聚焦透镜，将N个波长合束激光聚焦为一束双波长合束激光。2.根据权利要求1所述的多管合束装置，其中，每一组单管半导体激光器中，单管半导体激光器依次呈平行阶梯设置，相邻单管半导体激光器的高度差相等。3.根据权利要求2所述的多管合束装置，其中，每一组单管半导体激光器中，每一单管半导体激光器对应一反射镜，用于将第一、第二、第三或第四激光反射至第一偏振合束镜或第二偏振合束镜，对应所述一组单管半导体激光器的反射镜相应呈平行阶梯设置，相邻反射镜的高度差相等。4.根据权利要求3所述的多管合束装置，其中，所述各组单管半导体激光器中相应的单管半导体激光器高度相同，相应的反射镜高度相同。5.根据权利要求3或4所述的多管合束装置，其中，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘翠翠，王鑫，王翠鸾，吴霞，刘素平，马骁宇，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11