CN106532435A - 一种半导体激光阵列合束装置 - Google Patents

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潘华东
廖新胜
杨松
周军
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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
    • H01S5/4012—Beam combining, e.g. by the use of fibres, gratings, polarisers, prisms

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Abstract

本发明公开了一种半导体激光阵列合束装置，包括激光器线阵阵列、快轴准直镜、慢轴准直镜、透镜、第一级光栅、反馈元件、反射合束镜与第二级光栅。激光器线阵阵列包括M个激光器线阵，每个激光器线阵包括多个激光单元；每个激光器线阵分别通过快轴准直镜准直后平行出射至慢轴准直镜对慢轴光斑进行准直，再采用透镜将每一激光单元的光束聚焦至第一级光栅上，形成一束激光束；入射至反馈元件通过外腔反馈元件进行波长锁定，得到一束高光束质量、波长锁定的激光束，再通过反射合束镜将M束波长锁定的激光光束在第二级光栅上进行合束。本发明可实现对多个激光线阵的光谱合束，其光束质量相当于单个激光单元，输出功率远超单个激光线阵的半导体激光光源。

Description

一种半导体激光阵列合束装置
技术领域
本发明属于激光技术领域，尤其涉及一种半导体激光阵列合束装置。
背景技术
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和应用具有重要意义。
光谱合束技术可以在保证激光光束质量不变的情况下进一步提升激光器光束输出功率，但是光谱合束技术要求激光光束光谱较为稳定，而半导体激光器光谱随温度漂移较为严重，达到0.3nm/℃,严重影响了光谱合束技术在半导体激光器的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种输出功率高、可实现多个激光线阵光谱合束的半导体激光阵列合束装置。
本发明提供了一种半导体激光阵列合束装置，包括激光器线阵阵列、快轴准直镜、慢轴准直镜、透镜、第一级光栅、反馈元件、反射合束镜与第二级光栅。
所述激光器线阵阵列包括M个激光器线阵线阵，每个激光器线阵包括多个激光单元。
每个激光器线阵分别通过所述快轴准直镜准直后平行出射至所述慢轴准直镜对慢轴光斑进行准直，再采用所述透镜将每一所述激光单元的光束聚焦至第一级光栅上，形成一束激光束。
M束激光光束分别入射至所述反馈元件上进行外腔反馈波长锁定，然后通过反射合束镜将M束经过波长锁定激光光束在第二级光栅上进行合束。
优选地，所述第二级光栅与所述激光阵列的波长相匹配。
进一步地，所述第一级光栅为高线对数光栅，所述第二级光栅为低线对数光栅。
优选地，所述反馈元件为镀部分反射膜的平面镜或凸透镜一种。
基于上述技术方案的公开，与现有技术相比，本本发明提出了所述半导体激光阵列合束装置可实现对多个激光阵列的光谱合束，其光束质量相当于单个激光单元，输出功率远超单个激光阵列的半导体激光光源。
附图说明
图1为本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种半导体激光阵列合束装置，包括激光器线阵线阵1-M、快轴准直镜2、慢轴准直镜3、透镜4、第一级光栅5、反馈元件6、反射合束镜7与第二级光栅8。
所述激光器线阵阵列1包括M个激光器线阵，每个激光器线阵包括多个激光单元。
每个激光器线阵分别通过所述快轴准直镜2准直后平行出射至所述慢轴准直镜3对慢轴光斑进行准直，再采用所述透镜4将每一所述激光单元的光束聚焦至第一级光栅5上，形成一束激光束。
M束激光光束分别入射至所述反馈元件6上进行外腔反馈波长锁定，然后通过反射合束镜7将M束经过波长锁定的激光光束在第二级光栅上8进行合束。
所述第二级光栅8与所述激光阵列的波长相匹配。
所述第一级光栅5为高线对数光栅，所述第二级光栅8为低线对数光栅。
所述M个激光线阵波长锁定的中心波长不一致，存在波长差。
所述反馈元件为镀部分反射膜的平面镜或凸透镜一种。
综上，本本发明提出了所述半导体激光阵列合束装置可实现对多个激光阵列的光谱合束，其光束质量相当于单个激光单元，输出功率远超单个激光阵列的半导体激光光源。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种半导体激光阵列合束装置，其特征在于，包括激光器线阵阵列(1)、快轴准直镜(2)、慢轴准直镜(3)、透镜(4)、第一级光栅(5)、外腔镜(6)、反射合束镜(7)与第二级光栅(8)，其中：
所述激光器线阵阵列(1)包括M个激光器线阵，每个激光器线阵包括多个激光单元；
每个激光器线阵分别通过所述快轴准直镜(2)准直后平行出射至所述慢轴准直镜(3)对慢轴光斑进行准直，再采用所述透镜(4)将每一所述激光单元的光束聚焦至第一级光栅(5)上，形成一束激光束；
M束激光光束分别入射至所述反馈元件(6)上进行外腔反馈波长锁定，然后通过反射合束镜(7)将M束波长锁定激光光束在第二级光栅(8)上进行合束。
2.根据权利要求1所述的一种半导体激光阵列合束装置，其特征在于，所述第二级光栅(7)与所述激光阵列的波长相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种半导体激光阵列合束装置，其特征在于，所述第一级光栅(5)为高线对数光栅，所述第二级光栅(8)为低线对数光栅。
4.根据权利要求1所述的一种半导体激光阵列合束装置，其特征在于，所述反射合束镜(7)入射至第二级光栅(8)角度应与其合束的激光线阵波长相匹配。
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