CN101162829A - 大功率半导体激光器耦合封装组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大功率半导体激光器耦合封装组件，包括有发射激光的C－Mount封装激光器，与出射激光相耦合的传输光纤，与该传输光纤相连用来输出激光的光纤连接头，在激光器的发射端和传输光纤之间设有用来压缩激光的柱透镜，所述传输光纤与激光相耦合的端部形成有斜面，该斜面上镀有AR膜。本发明的C－Mount封装激光器这种耦合封装形式具有如下优点：(1)光纤耦合效率高；(2)传输光纤端面的反射光不会反射到激光器发光芯片，不会影响激光器工作稳定性；(3)传输光纤端面和激光器发光芯片端面相隔合适距离，光纤耦合时不会损坏激光器发光芯片。
Description
技术领域
本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种大功率半导体激光器的耦合封装组件。
背景技术
现有的大功率半导体激光器如C-Mount封装的激光器组件，主要是通过将固定在热沉上的激光器发光芯片和带有SMA905光纤连接头的多模光纤直接耦合封装形成的。其具体的结构如图1所示，激光器发光芯片1’固定在热沉2’上，多模光纤3’置于激光器发光芯片1’的发射端前方，该激光器发光芯片1’发射的激光耦合进入多模光纤3’的一端，多模光纤3’的另一端连接有SMA905光纤连接头4’用来输出激光。
以上所述激光器组件的耦合封装形式存在如下缺点：(1)C-Mount封装的激光器发散角大(水平方向发散角为8°～10°，垂直方向发散角为35°～40°)，功率密度小，光纤耦合效率低；(2)多模光纤3的端部离激光器发光芯片很近，光纤耦合时容易损坏激光器发光芯片；(3)激光耦合进入多模光纤3的端面时，多模光纤3端面产生反射光会反射到C-Mount封装激光器的发光芯片，会影响激光器的稳定性，对激光器造成损坏。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提供一种光纤耦合效率高的大功率半导体激光器耦合封装组件，本发明的C-Mount封装激光器稳定性好，工作可靠。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种大功率半导体激光器耦合封装组件，包括有发射激光的C-Mount封装激光器，与出射激光相耦合的传输光纤，与该传输光纤相连用来输出激光的光纤连接头，在激光器的发射端和传输光纤之间设有用来压缩激光的柱透镜。
在上述结构基础上，其中：
所述传输光纤与激光相耦合的端部形成有斜面。
所述传输光纤端部的斜面与垂直方向成6°～10°的夹角。
所述传输光纤端部的斜面上镀有AR膜。
所述激光器的发光芯片、柱透镜和传输光纤三者同轴放置。
相较于现有技术，本发明的优点在于：
(1)采用了柱透镜对激光器发光芯片射出的激光进行压缩后再耦合入传输光纤，使得激光束的光斑变小，提高了激光的功率密度，提高了光纤耦合效率。
(2)本发明的传输光纤与激光耦合的端部形成斜面，使得来自于激光器发光芯片的一部分发射光不会沿着原路反射回，而是向其他方向反射，这样极大了消弱了反射光对激光器的影响，保证了激光器的工作稳定性。
(3)由于在传输光纤与激光器发光芯片中间设置了柱透镜，使得传输光纤与激光器发光芯片之间保持了适当的距离，光纤耦合时就不易损坏激光器发光芯片。
另外，在传输光纤的斜面上镀有AR增透减反膜，可以进一步地降低反射光的影响，提高光纤耦合效率。
附图说明
图1为背景技术中的C-Mount封装激光器耦合封装形式示意图。
图2为本发明大功率半导体激光器耦合封装组件的结构示意图。
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的说明。
参照图2所示，一种大功率半导体激光器耦合封装组件，包括有发射激光的C-Mount封装激光器、传输光纤3和光纤连接头4，该C-Mount封装激光器包括有热沉2和固定在该热沉2上的激光器发光芯片1，光纤连接头4连在传输光纤3的一端，激光器发光芯片1发射出的激光耦合进入传输光纤3后，从该传输光纤3一端的光纤连接头4输出。其中，在激光器的发射端(即激光器发光芯片1的出光端)、传输光纤3与激光耦合的端部两者之间设有柱透镜5，该柱透镜5用来压缩激光，即激光器发光芯片1射出发散的激光经该柱透镜5后变成大致的平行光，椭圆形的激光光斑变成了方形的激光光斑，然后耦合进入传输光纤3的端部。需要指出的是，在本实用新型较好的实施例中，传输光纤3采用的是多模光纤，以适合于大功率半导体激光器的激光传输。
上述的柱透镜5和激光器的发光芯片1、传输光纤3三者是同轴放置的，以保证激光耦合效率良好，该柱透镜5可以用其他的光学元件代替，只需要具备将激光器发光芯片1输出的激光进行压缩或聚焦后射入传输光纤3的功能便可。
所述传输光纤3与激光耦合的端部形成有斜面，该斜面是通过对传输光纤3的端部进行研磨、抛光而形成的，该斜面实际上成为一个微小的斜面透镜。从激光器发光芯片1输出的激光经柱透镜5压缩后射在传输光纤3端部的该斜面上，有一部分激光束会在该斜面上发生反射，这一部分反射光不会沿着原路反射回激光器发光芯片1，而是向其他方向反射，这样极大了消弱了反射光对激光器的影响，保证了激光器的稳定性。而现有技术中传输光纤3与激光耦合的端面是垂直于激光行进方向的平面，激光入射到该平面上便会有一部分光反射沿原路返回，该反射光便会对激光器造成损坏。
为了使所述传输光纤3端部的斜面发挥最佳工作效果，该斜面设置成与垂直方向成6°～10°的夹角，具有此种倾斜程度的斜面与激光束耦合效率好，同时使得该斜面上反射的激光是朝着较合适的方向反射的，其中，优选实施例为该斜面与垂直方向成8°夹角。
在传输光纤3端部的斜面上还镀有AR膜(增透减反膜)，激光可以更多的耦合进入传输光纤3，同时所述斜面上的反射光大幅度减少，使光纤耦合效率和激光器工作稳定性更好。
本发明由于采用了柱透镜5对激光器发光芯片1射出的激光进行压缩后再耦合入传输光纤3，使得激光束的光斑变小，提高了激光的功率密度，较大程度地提高了光纤耦合效率，使C-Mount封装激光器输出功率更高。
本发明的上述实施方式和附图只是用来对本发明的技术方案加以解释和说明，而不是限制性的。例如，传输光纤3的端部既可以形成朝下的斜面(见图2)，又可以形成朝上的斜面，而后一种情况没有在附图中示出。
Claims (5)
1.大功率半导体激光器耦合封装组件，包括有发射激光的C-Mount封装的激光器，与出射激光相耦合的传输光纤，与该传输光纤相连用来输出激光的光纤连接头，其特征在于：在激光器的发射端和传输光纤之间设有用来压缩激光的柱透镜。
2.如权利要求1所述的大功率半导体激光器封装组件，其特征在于：所述传输光纤与激光相耦合的端部形成有斜面。
3.如权利要求2所述的大功率半导体激光器封装组件，其特征在于：所述传输光纤端部的斜面与垂直方向成6°～10°的夹角。
4.如权利要求2或3所述的大功率半导体激光器封装组件，其特征在于：所述传输光纤端部的斜面上镀有AR膜。
5.如权利要求1或2所述的大功率半导体激光器封装组件，其特征在于：所述激光器的发光芯片、柱透镜和传输光纤三者同轴放置。
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2007
- 2007-07-13 CN CNA2007100758743A patent/CN101162829A/zh active Pending
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