CN201466466U - 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块 - Google Patents

高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块 Download PDF

Info

Publication number
CN201466466U
CN201466466U CN200920094189XU CN200920094189U CN201466466U CN 201466466 U CN201466466 U CN 201466466U CN 200920094189X U CN200920094189X U CN 200920094189XU CN 200920094189 U CN200920094189 U CN 200920094189U CN 201466466 U CN201466466 U CN 201466466U
Authority
CN
China
Prior art keywords
semiconductor laser
coupling module
base plate
conduction cooling
power semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN200920094189XU
Other languages
English (en)
Inventor
李娜
徐东昕
马继红
王兴彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CHANGCHUN SHIKAI TECHNOLOGY INDUSTRY Co Ltd
Original Assignee
CHANGCHUN SHIKAI TECHNOLOGY INDUSTRY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGCHUN SHIKAI TECHNOLOGY INDUSTRY Co Ltd filed Critical CHANGCHUN SHIKAI TECHNOLOGY INDUSTRY Co Ltd
Priority to CN200920094189XU priority Critical patent/CN201466466U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201466466U publication Critical patent/CN201466466U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块属于半导体激光器技术领域。现有厘米条激光器结构复杂，调整、定位工艺难度较大，耦合效率低。多个半导体激光器密集排列，热源集中，散热压力大，其水冷散热方式给实际使用带来不便。本实用新型结构为，弯板式基座由水平基板和垂直基板组成，半导体激光器安装在过渡热沉上，构成半导体激光单元，一个半导体激光单元以及偏振分束棱镜、聚焦透镜在横光轴上依次排列并安装在水平基板上，另一个半导体激光单元与半波片在纵光轴上依次排列并安装于水平基板上，两光轴垂直且相交于偏振分束棱镜，位于横光轴上与聚焦透镜相对的输出光纤安装在垂直基板上。主要应用于在泵浦、塑料材料焊接、医疗、打标、夜视和制导等领域。

Description

高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块
技术领域
本实用新型涉及一种高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，作为一种实用光学部件，能够稳定、方便地以光纤输出的方式提供高功率半导体激光，属于半导体激光器技术领域。
背景技术
半导体激光器与光纤耦合可大幅度改善光束质量，主要应用于在泵浦(固体激光、光纤激光和光纤放大器)、塑料材料焊接、医疗、打标、夜视和制导等领域，而且，光纤芯径更小、激光输出功率更大是这些领域的研究目标。由于单管半导体激光器输出功率较小，所以现有10W以上光纤耦合高功率半导体激光器通常属于厘米条激光器。而在厘米条激光器中，激光束与光纤耦合时需要使用复杂的准直、整形微光学系统，耦合中调整、定位工艺难度较大，致使耦合入单根小芯径光纤的效率很难达到较高水平。同时，由于在厘米条激光器中多个半导体激光器密集排列，热源非常集中，使得散热压力较大，所采用的微通道水冷散热方式给实际应用带来诸多不便。
偏振分束器(polarization beam splitters，PBS)能将非偏振光分成两束正交的线偏振光。另外，半导体激光具有线偏振度高的特性。
实用新型内容
为了获得一种光纤耦合半导体激光器，并且具有高功率输出，结构简单，装配简便，工作稳定，我们设计了一种高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块。
本实用新型其结构是这样的，见图1、图2所示，弯板式基座由水平基板1和垂直基板2组成，半导体激光器3安装在过渡热沉4上，构成半导体激光单元，一个半导体激光单元以及偏振分束棱镜5、聚焦透镜6在横光轴上依次排列并安装在水平基板1上，另一个半导体激光单元与半波片7在纵光轴上依次排列并安装于水平基板1上，两光轴垂直且相交于偏振分束棱镜5，位于横光轴上与聚焦透镜6相对的输出光纤8安装在垂直基板2上。
上述方案的技术效果在于，使用两只相同的半导体激光器3，所发射的半导体激光具有高线偏振度，半波片7将其中一束半导体激光的偏振方向旋转90°，这样就形成了两束偏振方向正交的光束，利用偏振分束器的逆光路，通过偏振分束棱镜5将两束光合成为一束，之后经聚焦透镜6压缩后耦合进入输出光纤8。该方案能够实现10W以上的半导体激光输出。按照本实用新型之设计，在制造、安装过程中，由于弯板式基座的使用，完全可以精确预定每一个零件的位置，从而使得装配变得十分简单。与现有厘米条技术相比，没有复杂的准直、整形微光学系统，但仍能提高小芯径光纤耦合半导体激光器的输出光功率密度。两只半导体激光器3分散排布以及过渡热沉4的使用，使得冷却系统大为简化，并且，过渡热沉4与半导体激光器3自身热沉、弯板式基座共同起着散热作用，完全能够实现良好散热，有利于提高装置的寿命、可靠性和最大可用功率，同时有助于降低装配难度，提高量产能力。采用芯径200μm、数值孔径0.22的输出光纤8，该装置总的耦合效率高于85％。
附图说明
图1是本实用新型结构主视示意图。图2是本实用新型结构俯视示意图，该图兼作为摘要附图。图3是本实用新型所采用的半导体激光器光束准直结构示意图。图4是本实用新型结构立体示意图。
具体实施方式
本实用新型其具体结构是这样的，见图1～4所示，弯板式基座由水平基板1和垂直基板2组成，由金属材料制作，如铝、铜等。半导体激光器3安装在过渡热沉4上，构成半导体激光单元，过渡热沉4采用金属材料制作，如铝、铜等。半导体激光器3采用C-MOUNT封装单管半导体激光器。由于半导体激光束的快轴发散角较大，在40～60°范围内，需要准直后方能与输出光纤8良好耦合。因此，采用表面均匀镀制激光增透膜、直径100～200μm的光纤圆柱透镜9准直快轴光束，光纤圆柱透镜9横置在管芯10前，用紫外胶将其固定在C-MOUNT封装单管半导体激光器热沉上，准直效率达到98％以上。在半导体激光器3管壳与过渡热沉4之间填充有相热变材料，进一步减小热阻。采用热应力释放能力强的软焊料(10～20μm厚)将单面金属化的高导热陶瓷片如氮化铝陶瓷烧接在过渡热沉4底部，在保证与弯板式基座有效导热接触的同时，实现二者电绝缘。一个半导体激光单元以及偏振分束棱镜5、聚焦透镜6在横光轴上依次排列并安装在水平基板1上。聚焦透镜6装配在透镜架11中，再一同安装在水平基板1上。另一个半导体激光单元与半波片7在纵光轴上依次排列并安装于水平基板1上，两光轴垂直且相交于偏振分束棱镜5，位于横光轴上与聚焦透镜6相对的输出光纤8安装在垂直基板2上。

Claims (6)

1.一种高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，弯板式基座由水平基板(1)和垂直基板(2)组成，半导体激光器(3)安装在过渡热沉(4)上，构成半导体激光单元，一个半导体激光单元以及偏振分束棱镜(5)、聚焦透镜(6)在横光轴上依次排列并安装在水平基板(1)上，另一个半导体激光单元与半波片(7)在纵光轴上依次排列并安装于水平基板(1)上，两光轴垂直且相交于偏振分束棱镜(5)，位于横光轴上与聚焦透镜(6)相对的输出光纤(8)安装在垂直基板(2)上。
2.根据权利要求1所述的高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，弯板式基座由金属材料制作，包括铝或者铜。
3.根据权利要求1所述的高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，过渡热沉(4)采用金属材料制作，包括铝或者铜。
4.根据权利要求1所述的高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，半导体激光器(3)采用C-MOUNT封装单管半导体激光器。
5.根据权利要求1所述的高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，在半导体激光器(3)管壳与过渡热沉(4)之间填充有相热变材料。
6.根据权利要求1所述的高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块，其特征在于，在过渡热沉(4)底部烧接有高导热陶瓷片。
CN200920094189XU 2009-08-17 2009-08-17 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块 Expired - Lifetime CN201466466U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200920094189XU CN201466466U (zh) 2009-08-17 2009-08-17 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200920094189XU CN201466466U (zh) 2009-08-17 2009-08-17 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201466466U true CN201466466U (zh) 2010-05-12

Family

ID=42393813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200920094189XU Expired - Lifetime CN201466466U (zh) 2009-08-17 2009-08-17 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201466466U (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102173218A (zh) * 2010-12-30 2011-09-07 东莞市创普光电技术有限公司 一种激光打标机的新用途
CN103487902A (zh) * 2013-10-21 2014-01-01 武汉六九传感科技有限公司 Dfb半导体激光器阵列芯片的光纤耦合封装结构及其方法
CN103887710A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 维林光电(苏州)有限公司 多光束激光器合束装置及其方法
CN104051954A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 中国科学院半导体研究所 应用于光电子器件光信号监测的光耦合结构
WO2014166616A2 (de) * 2013-04-12 2014-10-16 Jenoptik Laser Gmbh Optikbaugruppe und lasermodul mit optikbaugruppe
CN104716561A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光器
US20150168737A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Hisense Broadband Multimedia Technologies Co., Ltd. Laser Apparatus
CN110095843A (zh) * 2018-01-30 2019-08-06 上海以众科技有限公司 一种高功率激光系统模拟光光源及激光系统
CN113410760A (zh) * 2021-06-16 2021-09-17 成都光创联科技有限公司 一种双芯片to-can封装
CN115832861A (zh) * 2022-09-26 2023-03-21 中南大学 一种半导体激光器偏振分光棱镜及反射棱镜耦合封装设备

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102173218A (zh) * 2010-12-30 2011-09-07 东莞市创普光电技术有限公司 一种激光打标机的新用途
WO2014166616A3 (de) * 2013-04-12 2015-03-19 Jenoptik Laser Gmbh Optikbaugruppe und lasermodul mit optikbaugruppe
WO2014166616A2 (de) * 2013-04-12 2014-10-16 Jenoptik Laser Gmbh Optikbaugruppe und lasermodul mit optikbaugruppe
CN103487902A (zh) * 2013-10-21 2014-01-01 武汉六九传感科技有限公司 Dfb半导体激光器阵列芯片的光纤耦合封装结构及其方法
CN103487902B (zh) * 2013-10-21 2015-06-17 武汉六九传感科技有限公司 Dfb半导体激光器阵列芯片的光纤耦合封装结构及其方法
WO2015085640A1 (zh) * 2013-12-12 2015-06-18 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光器
CN104716561A (zh) * 2013-12-12 2015-06-17 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 一种激光器
US20150168737A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Hisense Broadband Multimedia Technologies Co., Ltd. Laser Apparatus
CN103887710A (zh) * 2014-03-04 2014-06-25 维林光电(苏州)有限公司 多光束激光器合束装置及其方法
CN104051954A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 中国科学院半导体研究所 应用于光电子器件光信号监测的光耦合结构
CN110095843A (zh) * 2018-01-30 2019-08-06 上海以众科技有限公司 一种高功率激光系统模拟光光源及激光系统
CN113410760A (zh) * 2021-06-16 2021-09-17 成都光创联科技有限公司 一种双芯片to-can封装
CN115832861A (zh) * 2022-09-26 2023-03-21 中南大学 一种半导体激光器偏振分光棱镜及反射棱镜耦合封装设备
CN115832861B (zh) * 2022-09-26 2024-04-16 中南大学 一种半导体激光器偏振分光棱镜及反射棱镜耦合封装设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201466466U (zh) 高功率半导体激光偏振合束传导冷却光纤耦合模块
CN100576666C (zh) 大功率光束耦合半导体激光器
CN202548385U (zh) 一种平台式折转反射单管半导体激光器光纤耦合模块
CN102401949A (zh) 一种平台式折转反射单管半导体激光器光纤耦合模块
CN203071399U (zh) 一种窄光谱高功率半导体激光器耦合装置
CN205670615U (zh) 高功率高亮度光纤输出半导体激光器
CN103219648B (zh) 一种激光光源的光纤耦合系统
CN101854031A (zh) 平行平板棱镜组实现半导体激光束耦合的激光装置
CN102279446A (zh) 一种半导体激光器光纤耦合模块
CN103050870B (zh) 可光纤输出的微片激光器
CN105071224A (zh) 一种激光器
CN201398011Y (zh) 一种高功率盘片结构激光器
CN213816730U (zh) 一种激光器光纤耦合装置
CN109980498A (zh) 一种高功率脉宽可调谐半导体激光器模块
CN205122992U (zh) 一种双端光纤耦合输出的半导体激光器结构
CN206059905U (zh) 半导体激光器
CN101694920B (zh) 二极管激光双端面泵浦双路输出全固态激光器
CN201663344U (zh) 一种用于ld端面泵浦的反射式泵浦系统
CN205178260U (zh) 一种双端光纤耦合输出的半导体激光装置
CN103487902B (zh) Dfb半导体激光器阵列芯片的光纤耦合封装结构及其方法
CN203455547U (zh) 一种光纤激光器的多路合并耦合系统
CN203813199U (zh) 一种可实现白光输出的激光器
CN201985431U (zh) 一种光纤耦合半导体激光模块
CN101369717B (zh) 多重光束耦合大功率半导体激光装置
CN201608422U (zh) 二极管激光双端面泵浦双路输出全固态激光器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20100512

CX01 Expiry of patent term