一种半导体激光器系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种半导体激光器系统，包括：半导体激光器芯片，所述半导体激光器芯片适于发射线偏振光；聚焦耦合透镜单元；光阑，所述光阑位于所述聚焦耦合透镜单元和所述半导体激光器芯片之间；光束退偏单元，所述光束退偏单元位于所述聚焦耦合透镜单元背向所述光阑的一侧。所述光束退偏单元能够退化激光模式，使进入光束退偏单元的线偏振光退化为非偏振光或者部分偏振光，从而增大反馈光的发散角，通过光阑即可截止部分反馈光，达到衰减反馈光能量的目的，在提高抗反馈光损伤的能力的同时具有结构简单，空间占用率低，成本低廉，易于生产的优点。于生产的优点。于生产的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器系统


[0001]本技术涉及半导体激光器
，具体涉及一种半导体激光器系统。

技术介绍

[0002]半导体激光器材料加工中，当高能激光束照射到对激光吸收率较低的材料或是表面光洁度较高的材料时，工件会反射大量激光能量，部分反射光会沿原光路回射到半导体激光发光芯片。由于激光束的功率密度很高，回射到半导体激光发光芯片的反射光短时间内会产生大量的热能，引发性能的不稳定性，甚至导致半导体激光发光芯片的损坏，使得激光器功率下降，严重时将会彻底损坏半导体激光器。为了保证半导体激光器正常工作，提高半导体激光器的工作稳定性和寿命，就需要提高半导体激光器抗反射光损伤的能力。目前半导体激光器防止反射光损伤的装置，主要是光隔离器，结构由两个起偏器和一个法拉第磁旋光元件构成，对反射光的隔离效果较好，但是光隔离器的结构复杂，体积较大，成本较高。

技术实现思路

[0003]因此，本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中半导体激光器系统在提高抗反馈光损伤的能力的同时无法兼顾结构简单、体积小和成本低的问题，进而提供一种半导体激光器系统。
[0004]本技术提供一种半导体激光器系统，包括：半导体激光器芯片，所述半导体激光器芯片适于发射线偏振光；聚焦耦合透镜单元；光阑，所述光阑位于所述聚焦耦合透镜单元和所述半导体激光器芯片之间；光束退偏单元，所述光束退偏单元位于所述聚焦耦合透镜单元背向所述光阑的一侧。
[0005]可选的，所述光束退偏单元为长度范围1m～30m的光纤。
[0006]可选的，所述光纤包括第一传输区、第二传输区和第三传输区，所述第二传输区的一端与所述第一传输区连接，所述第二传输区的另一端与所述第三传输区连接，所述第二传输区盘绕一圈或者若干圈。
[0007]可选的，所述第二传输区的各圈的半径相等。
[0008]可选的，所述第二传输区的各圈的半径小于或等于所述光纤的直径的200倍。
[0009]可选的，还包括分光单元，所述分光单元设置在所述半导体激光器芯片与所述光阑之间，所述分光单元将自所述光阑反馈至所述分光单元的光分离并出射主反馈光束和副反馈光束，所述主反馈光束的传输路径与自所述半导体激光器芯片出射至分光单元的光路重合，所述副反馈光束的传输路径与自所述半导体激光器芯片出射至分光单元的光路不重合。
[0010]可选的，所述分光单元包括双折射晶体、偏振片或偏振分光棱镜。
[0011]可选的，所述半导体激光器系统还包括光路监测单元，所述光路监测单元设置在所述副反馈光束的路径上；所述光路监测单元适于监测所述副反馈光束的光强度。
[0012]可选的，所述光阑包括通光孔径可调谐的光阑或固定通光孔径的光阑。
[0013]可选的，所述半导体激光器系统还包括整形单元，所述整形单元设置在所述半导体激光器芯片与所述分光单元之间，所述整形单元适于将所述半导体激光器芯片输出的激光在快轴和慢轴方向进行准直。
[0014]本技术技术方案，具有如下优点：
[0015]本技术提供的半导体激光器系统，包括：半导体激光器芯片；聚焦耦合透镜单元；光阑，所述光阑位于所述聚焦耦合透镜单元和所述半导体激光器芯片之间；光束退偏单元，所述光束退偏单元位于所述聚焦耦合透镜单元背向所述光阑的一侧。所述光束退偏单元具有能使激光模式退化的特性，可以改变激光的偏振方向，使得进入光束退偏单元的线偏振光退化为非偏振光或者部分偏振光，从而增大反馈光的发散角，通过光阑即可截止部分反馈光，达到衰减反馈光能量的目的，提高半导体激光器芯片抗反馈光损伤的能力。本技术的半导体激光器系统引入光束退偏单元和光阑，具有结构简单，空间占用率低，成本低廉，易于生产的优点。
[0016]进一步，所述光束退偏单元为长度范围1m～30m的光纤。利用长距离的光纤能够使激光模式退化的特性，可以改变激光的偏振方向，使得进入光束退偏单元的线偏振光退化为非偏振光或者部分偏振光。
[0017]进一步，光纤进行弯曲盘绕，进一步改变光纤内的传输模式分布。其次，光纤进行弯曲盘绕，使得光纤占用的空间减小，使得半导体激光器系统的集成度提高。
[0018]进一步，通过将所述分光单元设置在所述半导体激光器芯片与所述光阑之间，利用所述分光单元可以将进入所述分光单元的非偏振光或部分偏振光分离为两束不同方向的线偏振光的特性，将自所述光阑反馈至所述分光单元的光分离并出射偏振方向垂直的主反馈光束和副反馈光束，所述主反馈光束沿原光路返回所述半导体激光器芯片，所述副反馈光束的传播方向发生偏折，不会返回所述半导体激光器芯片，达到了进一步衰减反馈光的能量的目的。
[0019]进一步，通过将光路监测单元设置在所述副反馈光束的路径上，实时监测所述副反馈光束的光强度，根据所述光路监测单元接收到的副反馈光束的光强度调节所述半导体激光器芯片的功率，当光强度超过阈值时，则关停半导体激光器芯片，实现了对半导体激光器系统的保护。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术一个实施例的半导体激光器系统结构示意图；
[0022]图2为图1中光束退偏单元为光纤时的一种示意图；
[0023]图3为本技术一个实施例中从半导体激光器系统输出激光照射物体的光路示意图；
[0024]图4为本技术一个实施例中从物体表面反射激光进入半导体激光器系统的光
路示意图；
[0025]图5为本技术另一个实施例中从半导体激光器系统输出激光照射物体的光路示意图；
[0026]图6为本技术另一个实施例中从物体表面反射激光进入半导体激光器系统的光路示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0029]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器系统，其特征在于，包括：半导体激光器芯片，所述半导体激光器芯片适于发射线偏振光；聚焦耦合透镜单元；光阑，所述光阑位于所述聚焦耦合透镜单元和所述半导体激光器芯片之间；光束退偏单元，所述光束退偏单元位于所述聚焦耦合透镜单元背向所述光阑的一侧。2.如权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述光束退偏单元为长度范围1m～30m的光纤。3.如权利要求2所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述光纤包括第一传输区、第二传输区和第三传输区，所述第二传输区的一端与所述第一传输区连接，所述第二传输区的另一端与所述第三传输区连接，所述第二传输区盘绕一圈或者若干圈。4.如权利要求3所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述第二传输区的各圈的半径相等。5.如权利要求3或4所述的半导体激光器系统，其特征在于，所述第二传输区的各圈的半径小于或等于所述光纤的直径的200倍。6.如权利要求1所述的半导体激光器系统，其特征在于，还包括分光单元，所述分光单元设置在所述半导体激光器...

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