CN104614815A - 多单管半导体激光器光纤耦合光学模块 - Google Patents

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张雨桐
许商瑞
邱运涛
刘友强
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Abstract

多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，属于光学领域。其中：8个单管半导体激光器水平排列，在每个单管半导体激光器的光路中放置相应的激光光束偏移光学***，使相应的单管半导体激光光束在竖直方向和水平方向有相应的位移，从而使多个单管半导体激光光束在空间中呈圆形均匀排列，经合束棱镜实现合束，再经快慢轴聚焦镜组合实现聚焦后，最后进入耦合镜中，对光纤耦合镜实现充分利用。

Description

多单管半导体激光器光纤耦合光学模块
技术领域：
本发明公开了一种多单管半导体激光器光纤耦合光学***，属于光学领域。
背景技术：
目前存在的多单管半导体激光器光纤耦合中存在的耦合镜通光口径空间浪费的缺点，以往的单管半导体激光器发出的光束进入耦合镜之前形成的是一维排列的平行光束，仅仅占用了耦合镜通光口径中间的一小部分，造成耦合镜通光口径的空间浪费，本发明利用一系列激光光束偏移光学***调整光束,使一维排列的多激光光束，改变为二维呈圆形排列的多激光光束，充分填充了耦合透镜，有效的利用了耦合镜通光孔径空间。
发明内容：
为了解决目前存在的多单管半导体激光器光纤耦合中耦合镜通光口径空间浪费的缺点，本发明利用一系列激光光束偏移光学***调整光束,使一维排列的多激光光束，改变为二维呈圆形排列的多激光光束，充分填充了耦合透镜，有效的利用了耦合镜通光孔径空间。
多单管半导体激光器光纤耦合光学***的基本思路：多个单管半导体激光器发出的激光光束呈一维排列，利用一系列激光光束偏移光学***调整光束,使一维排列的多激光光束，改变为二维呈圆形排列的多激光光束，充分填充了耦合透镜，有效的利用了耦合镜通光孔径空间。
本发明采用如下技术方案：
多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：8个单管半导体激光器水平排列，在每个单管半导体激光器的光路中放置相应的激光光束偏移光学***，使相应的单管半导体激光光束在竖直方向和水平方向有相应的位移，从而使多个单管半导体激光光束在空间中呈圆形均匀排列，经合束棱镜实现合束，再经快慢轴聚焦镜组合实现聚焦后，最后进入耦合镜中，对光纤耦合镜实现充分利用。
本发明所提供的是多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其克服了多单管半导体激光器光纤耦合中存在的耦合镜通光口径空间浪费的缺点，实现耦合镜通光口径的充分利用，从而可以使用最小的透镜使耦合进入光纤的功率最大，或使用同样大小的透镜耦合更多的单管半导体激光。
附图说明
图1为单管半导体激光器光纤耦合模块俯视示意图。
图2为反射棱镜俯视示意图。
图3为经过单管半导体激光器光纤耦合光学***后多单管激光光束排列分布示意图。
图中：1-9号为反射镜，10号镜为合束镜。a-h为发光单元/单管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
综合说明，图1为单管半导体激光器光纤耦合光学模块，图3为经过单管半导体激光器光纤耦合光学***后多单管激光光束排列分布示意图。
方案中，多个单管半导体激光器，与每个单管半导体激光器的相应的激光光束偏移光学***和耦合镜放置于光学***平台上，通过多个激光光束偏移***调整后，使原本一维排列的多单管半导体激光光束呈为二维圆形排列，从而实现耦合透镜的充分利用(如图3所示)。
实施例一
参见图1和图2，将光学***设计为如下结构，反射镜包括1-8号共8块反射镜，其中1-4号反射镜为平面反射镜，5、6号反射镜为上窄下宽可使光线出射角度向上倾斜的斜面反射镜，7、8号反射镜为上宽下窄可使光线出射角度向下倾斜的斜面反射镜，9号棱镜为反射棱镜，其镜面结构设计为中间部分是平面镜，其余上下部分为反射棱镜。图1中的a-d经快轴准直镜和慢轴准直镜实现准直，在光束到达合束镜之前，经1-4号普通平面反射棱镜后透过9号棱镜中间平面镜部分实现平行出射，形成图3中(1)所示的排列方式，e、f经快轴准直镜和慢轴准直镜实现准直，在光束到达合束镜之前，经5、6号斜面反射棱镜实现光线有角度反射，经过9号反射棱镜反射后，形成图3中(2)所示的排列方式，g、h经快轴准直镜和慢轴准直镜实现准直，在光束到达合束镜之前，经7、8号斜面反射棱镜实现光线有角度反射，经过9号反射棱镜反射后，形成图3中(3)所示的排列方式；最终实现多行排列的平行光束(如图3所示)，再经10号合束棱镜实现合束，经快慢轴聚焦镜组合实现聚焦后，最终被耦合进光纤耦合头中。
进一步地，所述合束棱镜为偏振合束棱镜，或波长合束棱镜。
进一步地，所述的快慢轴聚焦镜组合方式为：选用快轴聚焦镜和慢轴聚焦镜的组合，实现对激光光束快轴慢轴方向的分别聚焦。
本发明中采用递进的方式描述，以上对本发明所提供的一种单管半导体激光器的反射棱镜进行了详细介绍，以上说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：8个单管半导体激光器水平排列，在每个单管半导体激光器的光路中放置相应的激光光束偏移光学***，使相应的单管半导体激光光束在竖直方向和水平方向有相应的位移，从而使多个单管半导体激光光束在空间中呈圆形均匀排列，经合束棱镜实现合束，再经快慢轴聚焦镜组合实现聚焦后，最后进入耦合镜中，对光纤耦合镜实现充分利用。
2.根据权利要求1所述的多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：单管半导体激光器的单管数量是一个，或者是不超过100个。
3.根据权利要求1所述的多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：每个单管半导体激光器的光路中放置相应的激光光束偏移光学***是反射镜组成，或者是折射镜组成，或者是平面棱镜组成，或者是折返射棱镜组成。
4.根据权利要求1所述的多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：单管半导体激光器发出的光束使用快轴准直***、慢轴准直***进行准直，或者不使用，或者使用其中之一准直。
5.根据权利要求1所述的多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：合束镜为偏振合束镜，或者波长合束镜,或者是空间合束镜。
6.根据权利要求1所述的多单管半导体激光器光纤耦合光学模块，其特征在于：聚焦镜是双凸镜，或者是凸凹镜，或者是平凸镜，或者是组合柱面镜。
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