CN215732668U - 一种抗回返半导体激光器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗回返半导体激光器，包括COS阵列、准直透镜阵列、反射镜阵列、聚焦透镜、反射片和壳体，COS阵列用于产生激光；准直透镜阵列设置在COS阵列的出光方向上；反射镜阵列呈预设角度倾斜放置在所述准直透镜阵列的出光方向上；聚焦透镜设置在反射镜阵列的出光方向上并位于壳体的一端；壳体内部位于聚焦透镜的一侧设有回返光收集腔，反射片呈预设角度倾斜放置在聚焦透镜入光一端，用于将反向传输的激光反射到回返光收集腔中并通过漫反射在回返光收集腔侧壁上形成热量而耗散。

Description

一种抗回返半导体激光器

技术领域

本实用新型属于半导体激光器技术领域，具体涉及一种抗回返半导体激光器。

背景技术

激光器是一种能够产生并发射激光的装置或系统，其具有亮度高、单色性和方向性好、相干性好等特点，按工作介质，通常可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类激光器，目前，COS封装半导体激光器由于具有高效、寿命长的特点，广泛应用在需要高功率激光输出的场景中，在实际使用时，通常需要结合多个COS封装元件，多个准直透镜和多个反射镜，从而耦合输出高功率激光。

目前在实际应用过程中激光晶体吸收半导体激光器发射的激光，形成1064-1080nm的激光，激光晶体在激光吸收及发射过程中会有部分1064-1080nm的激光反向传输，返回的半导体激光器内部，在高功率激光器应用中，回返的激光强度会更强,这类高功率激光回返到激光器系统中，进入COS阵列中会烧毁激光器芯片，导致激光器系统无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，公开了一种抗回返半导体激光器，基于工业应用的808nm及9XXnm高功率半导体激光器进行设计，该款激光器主要应用于固体激光器、光纤激光器的泵浦源，有效隔绝回返光对半导体激光器内部光学器件及激光芯片的影响。

具体的技术方案如下：

一种抗回返半导体激光器，包括COS阵列、准直透镜阵列、反射镜阵列、聚焦透镜、反射片和壳体，所述COS阵列用于产生激光；准直透镜阵列设置在所述COS阵列的出光方向上；反射镜阵列呈预设角度倾斜放置在所述准直透镜阵列的出光方向上；聚焦透镜设置在所述反射镜阵列的出光方向上并位于壳体的一端；所述壳体内部位于聚焦透镜的一侧设有回返光收集腔，所述反射片呈预设角度倾斜放置在聚焦透镜入光一端，用于将反向传输的激光反射到回返光收集腔中并通过漫反射在回返光收集腔侧壁上形成热量而耗散。

进一步的，所述回返光收集腔呈三角形状，且返光收集腔一端开设有矩形结构的入光口，所述入光口的位置与反射片输出的激光位置相对应。

进一步的，所述回返光收集腔内壁为粗糙面设计。

进一步的，所述反射片镀有高透过率膜层和高反射率膜层。

进一步的，所述COS阵列包括至少一个COS元件和至少一个热沉，所述准直透镜阵列包括至少一个快轴准直透镜和慢轴准直透镜，所述反射镜阵列包括至少一个反射镜。

进一步的，所述COS阵列、准直透镜阵列、反射镜阵列均为两组并呈错位分布设置在壳体两侧，两组COS阵列输出两组不同方向的激光，两组不同方向的激光分别通过两组反射镜阵列后输出不同出光方向的激光，且激光器还包括偏振合束器和反射装置，所述偏振合束器用于将其中一组反射镜阵列输出的激光经过反射片输入至聚焦透镜，所述反射装置位于偏振合束器一侧并用于将另一组反射镜阵列输出的激光输入至偏振合束器，再通过偏振合束器经过反射片输入至聚焦透镜。

进一步的，所述壳体一端还设有光纤，所述光纤的端面设置在所述聚焦透镜的出光方向的焦点上。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型在偏振合束器与聚焦透镜之间设置反射片，通过反射片将反向传输的1084-1080nm激光反射到回返光收集腔中，使回返光在该腔体内部侧壁上形成漫反射，在漫反射的过程中在内壁上形成热量而耗散，防止回返光在腔体内部反射后进行光学腔体内。有效隔绝回返光对半导体激光器内部光学器件及激光芯片的影响，提高激光器使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型激光器的结构示意图。

图2为本实用新型激光器的立体图。

图3为本实用新型激光器光路示意图。

图4为实施例2中回返光收集腔的结构示意图。

图5为实施例3中回返光收集腔的结构示意图。

COS阵列1、COS元件11、热沉12、准直透镜阵列2、快轴准直透镜21、慢轴准直透镜22、反射镜阵列3、反射镜31、聚焦透镜4、反射片5、壳体6、回返光收集腔7、入光口71、光纤8、反射装置9、偏振合束器10。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本实用新型进行进一步描述，任何对本实用新型技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本实用新型保护范围。本实用新型中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型创造和简化描述，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实用新型的限制。

实施例1

如图1-2所示，一种抗回返半导体激光器，包括COS阵列1、准直透镜阵列2、反射镜31阵列3、聚焦透镜4、反射片5和壳体6，所述COS阵列1用于产生激光；准直透镜阵列2设置在所述COS阵列1的出光方向上；反射镜31阵列3呈预设角度倾斜放置在所述准直透镜阵列2的出光方向上；聚焦透镜4设置在所述反射镜31阵列3的出光方向上并位于壳体6的一端；所述壳体6内部位于聚焦透镜4的一侧设有回返光收集腔7，所述反射片5呈预设角度45°倾斜放置在聚焦透镜4入光一端，用于将反向传输的激光反射到回返光收集腔7中并通过漫反射在回返光收集腔7侧壁上形成热量而耗散。

进一步的，所述回返光收集腔7呈三角形状，且返光收集腔一端开设有矩形结构的入光口71，所述入光口71的位置与反射片5输出的激光位置相对应。

进一步的，所述回返光收集腔7内壁为粗糙面设计。

进一步的，所述反射片5镀有808nm或9XXnm的半导体激光高透过率膜层和1000-1100nm波段的高反射率膜层。

进一步的，所述COS阵列1包括至少一个COS元件11和至少一个热沉12，所述准直透镜阵列2包括至少一个快轴准直透镜21(又称作FAC)和慢轴准直透镜22(又称作SAC)，所述反射镜31阵列3包括至少一个反射镜31。

进一步的，所述COS阵列1、准直透镜阵列2、反射镜31阵列3均为两组并呈错位分布设置在壳体6两侧，两组COS阵列1输出两组不同方向的激光，两组不同方向的激光分别通过两组反射镜31阵列3后输出不同出光方向的激光，且激光器还包括偏振合束器和反射装置，所述偏振合束器用于将其中一组反射镜31阵列3输出的激光经过反射片5输入至聚焦透镜4，所述反射装置位于偏振合束器一侧并用于将另一组反射镜31阵列3输出的激光输入至偏振合束器，再通过偏振合束器经过反射片5输入至聚焦透镜4。

进一步的，所述壳体6一端还设有光纤8，所述光纤8的端面设置在所述聚焦透镜4的出光方向的焦点上。

工作原理：工业应用的808nm及9XXnm高功率半导体激光器，应用过程中激光晶体吸收半导体激光器发射的激光，形成1064-1080nm的激光，激光晶体在激光吸收及发射过程中会有部分1064-1080nm的激光反向传输，反射片5将反向传输的1084-1080nm激光反射到回返光收集腔7中，使回返光在该腔体内部侧壁上形成漫反射，在漫反射的过程中在内壁上形成热量而耗散。

实施例2

如图4所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，所述回返光收集腔7内壁粗糙面结构可以为波浪形凸起结构的粗糙面设计，使得回返光在该腔体内部侧壁上形成漫反射。

实施例3

如图5所示，实施例3与实施例2的不同之处在于，所述回返光收集腔7内壁粗糙面结构可以为三角形粗凸起结构的粗糙面设计，使得回返光在该腔体内部侧壁上形成漫反射。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种抗回返半导体激光器，包括COS阵列(1)、准直透镜阵列(2)、反射镜(31)阵列(3)、聚焦透镜(4)、反射片(5)和壳体(6)，所述COS阵列(1)用于产生激光；准直透镜阵列(2)设置在所述COS阵列(1)的出光方向上；反射镜(31)阵列(3)呈预设角度倾斜放置在所述准直透镜阵列(2)的出光方向上；聚焦透镜(4)设置在所述反射镜(31)阵列(3)的出光方向上并位于壳体(6)的一端；其特征在于，所述壳体(6)内部位于聚焦透镜(4)的一侧设有回返光收集腔(7)，所述反射片(5)呈预设角度倾斜放置在聚焦透镜(4)入光一端，用于将反向传输的激光反射到回返光收集腔(7)中并通过漫反射在回返光收集腔(7)侧壁上形成热量而耗散。

2.如权利要求1所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述回返光收集腔(7)呈三角形状，且返光收集腔一端开设有矩形结构的入光口(71)，所述入光口(71)的位置与反射片(5)输出的激光位置相对应。

3.如权利要求2所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述回返光收集腔(7)内壁为粗糙面设计。

4.如权利要求1所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述反射片(5)镀有高透过率膜层和高反射率膜层。

5.如权利要求1所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述COS阵列(1)包括至少一个COS元件(11)和至少一个热沉(12)，所述准直透镜阵列(2)包括至少一个快轴准直透镜(21)和慢轴准直透镜(22)，所述反射镜(31)阵列(3)包括至少一个反射镜(31)。

6.如权利要求5所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述COS阵列(1)、准直透镜阵列(2)、反射镜(31)阵列(3)均为两组并呈错位分布设置在壳体(6)两侧，两组COS阵列(1)输出两组不同方向的激光，两组不同方向的激光分别通过两组反射镜(31)阵列(3)后输出不同出光方向的激光，且激光器还包括偏振合束器(10)和反射装置(9)，所述偏振合束器用于将其中一组反射镜(31)阵列(3)输出的激光经过反射片(5)输入至聚焦透镜(4)，所述反射装置位于偏振合束器一侧并用于将另一组反射镜(31)阵列(3)输出的激光输入至偏振合束器，再通过偏振合束器经过反射片(5)输入至聚焦透镜(4)。

7.如权利要求1所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述壳体(6)一端还设有光纤(8)，所述光纤(8)的端面设置在所述聚焦透镜(4)的出光方向的焦点上。

8.如权利要求3所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述回返光收集腔(7)内壁粗糙面结构为波浪形凸起结构的粗糙面。

9.如权利要求3所述的一种抗回返半导体激光器，其特征在于，所述回返光收集腔(7)内壁粗糙面结构为三角形凸起结构的粗糙面。

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