CN215932212U - 一种半导体激光器及其尾纤结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种半导体激光器及其尾纤结构，该一种尾纤结构包括套紧件、套筒件、聚焦透镜和光纤固定件；其中，套紧件包括套孔；套筒件套接于套孔处且套接处间隙设置，套筒件包括贯通的第一安装槽；聚焦透镜设于第一安装槽内；光纤固定件设于所述第一安装槽内，所述光纤固定件包括贯通的第二安装槽，所述第二安装槽内设有光纤，所述光纤的一端为接收端面，所述接收端面面向所述聚焦透镜，所述聚焦透镜的焦点位于所述接收端面内，所述光纤固定件与所述聚焦透镜之间设有用于光束聚焦进入光纤的光路间隙，该尾纤结构内设聚焦透镜并且可以上下左右调节聚焦，增强激光进入光纤的耦合质量。

Description

一种半导体激光器及其尾纤结构

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，尤其涉及一种半导体激光器及其尾纤结构。

背景技术

激光器是一种能发射激光的装置，其常见的半导体激光器由于具有效率高、寿命长等优势在工业加工、军事、医疗、安防等领域中得到广泛地应用。目前的半导体激光器在壳体内部贴激光芯片时，由于存在误差，激光的实际光路会与理论设计存在误差，但是目前的准直透镜都是点胶固定的，所以无法调试，导致激光耦合进光纤的效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种半导体激光器及其尾纤结构，该尾纤结构内设聚焦透镜并且可以上下左右调节聚焦，增强激光进入光纤的耦合质量。

第一方面，本实用新型提供一种尾纤结构，所采用的的技术方案为：

一种尾纤结构，包括：

套紧件，包括套孔；

套筒件，套接于所述套孔处且套接处间隙设置，所述套筒件包括贯通的第一安装槽；

聚焦透镜，设于所述第一安装槽内；

光纤固定件，设于所述第一安装槽内，所述光纤固定件包括贯通的第二安装槽，所述第二安装槽内设有光纤，所述光纤的一端为接收端面，所述接收端面面向所述聚焦透镜，所述聚焦透镜的焦点位于所述接收端面内，所述光纤固定件与所述聚焦透镜之间设有用于光束聚焦进入光纤的光路间隙。

进一步地，本实用新型的尾纤结构还包括隔挡件，所述隔挡件设于所述聚焦透镜与所述光纤固定件之间，所述隔挡件的宽度与所述光路间隙相适配，所述隔挡件上设有用于光束通过的开口。

进一步地，所述聚焦透镜包括快轴聚焦透镜、慢轴聚焦透镜中至少一种。

进一步地，本实用新型的尾纤结构还包括光纤套管和密封套管，所述光纤套管套设于所述光纤远离所述光纤固定件的一端，所述密封套管包括第三安装槽，所述光纤套管与所述第三安装槽插接。

进一步地，本实用新型的尾纤结构还包括桥接管，所述桥接管设于所述光纤套管与所述密封套管之间，所述桥接管套接所述光纤套管。

进一步地，所述密封套管的两端分别宽窄设置，所述密封套管的宽部靠近所述聚焦透镜，所述密封套管的窄部远离所述聚焦透镜，所述第三安装槽设于所述密封套管的窄部。

进一步地，所述密封套管的窄部呈漏斗状，所述第三安装槽为圆柱槽。

第二方面，本实用新型还提供一种半导体激光器，包括壳体、激光模块和上述的尾纤结构，所述激光模块设于所述壳体内，所述壳体包括设于所述激光模块的出光方向上的出光孔和固定槽，所述套筒件与所述固定槽连接。

进一步地，所述激光模块包括至少一COS元件，每一所述COS元件的出光方向上设有一快轴准直透镜，所述快轴准直透镜的出光方向上设有一VBG锁波片。

进一步地，所述VBG锁波片的出光方向上设有一滤波片，所述滤波片的出射激光通过所述出光孔射向所述聚焦透镜。

本实用新型的有益效果在于：在尾纤结构中，先依次将聚焦透镜、格挡件和光纤固定件装在套筒件的第一安装槽内，然后用套紧件通过套孔将套筒件套住且套接处设有间隙，在激光模块的出射激光射向聚焦透镜是，由于间隙设置，套筒件可在套紧件的套孔里面前后调动以及上下拨动，直到从聚焦透镜透射出来的出射激光全部从接收端面处耦合进光纤后再对套筒件与套孔的套接处进行点胶固定，通过上述可调节光路聚焦的尾纤结构可以避免激光芯片因贴片位置的误差而影响激光耦合进入光纤的质量，保证产品的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的半导体激光器整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的半导体激光器整体结构剖视图。

图3是本实用新型实施例的尾纤结构示意图。

图4是本实用新型实施例尾纤结构的局部连接示意图。

图5是本实用新型实施例的光纤固定件结构示意图。

图6是本实用新型实施例的密封套管结构示意图。

图7是本实用新型实施例半导体激光器的局部结构示意图。

图中，

A、接收端面；

100、套紧件；110、套孔；

200、套筒件；210、第一安装槽；

300、聚焦透镜；

400、光纤固定件；410、第二安装槽

500、隔挡件；

600、光纤套管；

700、密封套管；710、第三安装槽；

800、桥接管；

910、壳体；911、出光孔；912、固定槽；920、激光模块；921、COS元件； 930、快轴准直透镜；940、VBG锁波片；950、滤波片。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型一种半导体激光器及其尾纤结构进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1-图5，在本实用新型所提供的具体的实施方式中，尾纤结构主要包括套紧件100、套筒件200、聚焦透镜300和光纤固定件400。

具体地，该套紧件100通过其套孔110套住套筒件200，套紧件100与套筒件200可以是金属材质，也可以是陶瓷材质，在此不做限定，优选套紧件100 为陶瓷套管，套筒件200为陶瓷套筒，因为陶瓷材质受高温不易变形。

套筒件200与套孔110的套接处设有间隙，通过该间隙套筒件200可在套孔110内左右滑动以及上下拨动，该套筒件200面对激光模块出光方向处设有贯通的第一安装槽210，聚焦透镜300和光纤固定件400依次安装在第一安装槽 210内，聚焦透镜300和光纤固定件400之间设有用于光束聚焦进入光纤的光路间隙。

光纤固定件400与聚焦透镜300的出光方向上设有贯通的第二安装槽410，光纤穿入第二安装槽410并固定在第二安装槽410中，光纤的一端为接收端面A，接收端面A面向聚焦透镜300，聚焦透镜300和光纤固定件400可在第二安装槽 410中相对移动直至将聚焦透镜300的焦点调整到光纤的接收端面A上，而后，通过点胶的方式将聚焦透镜300和光纤固定件400固定在第二安装槽410中，这样从聚焦透镜300透射出来的激光通过光路间隙后汇聚在焦点处耦合进入光纤的收端面A。

该光纤固定件400的材质可以是金属材质，也可以是陶瓷材质，在此不做限定，优选该光纤固定件400为陶瓷轴芯。

本实用新型的工作原理：在尾纤结构中，先依次将聚焦透镜300、光纤固定件装400设置在套筒件200的第一安装槽210内，然后用套紧件100通过套孔 110将套筒件200套住且套接处设有间隙，用过夹具将套紧件100固定，在激光模块的出射激光射向聚焦透镜300时，由于间隙设置，套筒件200可在套紧件 100的套孔110里面前后调动以及上下拨动，调节滤波片950与聚焦透镜300之间的距离和位置，直到从聚焦透镜300透射出来的出射激光全部从接收端面A 处耦合进光纤后再对套筒件200与套孔110的套接处进行点胶固定，通过上述可调节光路聚焦的尾纤结构可以避免激光芯片因贴片位置的误差而影响激光耦合进入光纤的质量，保证产品的可靠性。

聚焦透镜300的选择上可以是快轴聚焦透镜，也可以是慢轴聚焦透镜，当然还可以是快轴聚焦透镜和慢轴聚焦透镜组成的透镜组均可，在此不做限定。

请参见图2和图3，在一实施例中，可以在聚焦透镜300和光纤固定件400 之间设置一个隔挡件500，该隔挡件500与光路间隙相适配，在隔挡件500上设有用于光束通过的开口，该开口位于聚焦透镜300的出光方向上，通过该隔挡件500，可以防止在调节套筒件200的位置时其内部的聚焦透镜300和光纤固定件400松动异位改变了光路间隙的间隔距离，避免聚焦透镜300的焦点落在光纤的接收端面A外，保证激光的耦合质量。

上述隔挡件500的外形在此不做限定，能固定聚焦透镜300和光纤固定件 400的间隔距离即可，例如外形呈圆柱形、矩形等，在材质的选择上也不做限定，优选该隔挡件500为陶瓷环。

请参见图1-图3以及图6，在一实施例中，尾纤结构还包括光纤套管600 和密封套管700，该光纤套管600套设在光纤远离光纤固定件400的一端，密封套管700包括第三安装槽710，光纤套管600与第三安装槽710插接，该光纤套管主要起到保护光纤的作用，防止光纤折断、变形等，该密封套管700主要是保持尾纤结构内部稳定结构与环境，有效避免外界污染物进入到尾纤结构内部，也起到了防潮的作用。

请参见图2，在一实施例中，在光纤套管600与密封套管700之间还可以设置桥接管800，该桥接管800可以加强密封效果。

请参见图2和图6，在一实施例中，密封套管700的两端分别宽窄设置，密封套管700的宽部靠近聚焦透镜300，密封套管700的窄部远离聚焦透镜300，第三安装槽710设于密封套管700的窄部，这样一方面可以节省密封套管700 的用料，另一方面也使密封套管700的几何结构更稳固。

优选地，密封套管700的窄部呈漏斗状，第三安装槽710为圆柱槽，这样这样增加了外界空气进入到尾纤结构内部的行进距离，进一步增强了密封效果。

第二方面，请参见图2和图7，本实用新型还提供一种半导体激光器，该激光包括壳体910、激光模块920和上述尾纤结构，该激光模块920设在壳体910 内，壳体910包括设于激光模块920的出光方向上的出光孔911和固定槽912，套筒件200与固定槽912连接，该半导体激光器因为安装了上述尾纤结构，实现了可调节光路聚焦，增强激光进入接收端面A的耦合质量。

请参见图7，该激光模块920包括至少一COS元件921，每一COS元件921 的出光方向上设有一快轴准直透镜930，该快轴准直透镜930的出光方向上设有一VBG锁波片940，COS元件921为COS封装的半导体激光器芯片，其能够产生单色激光，该快轴准直透镜930用于对快轴方向的光束进行准直，VBG锁波片 940可以让特定波长的光穿透过去，其他波长的光无法穿透。

VBG为布拉格光栅的英文缩写，布拉格光栅是光栅栅距均匀一致的一种光纤光栅，反射波长非常小，布拉格光栅的反射点之间的距离总是相等的，这种光栅包括了无数个可反射特定波长反射点，通过精准匹配两个反射点距离，符合布拉格条件的光波信号被光栅反射，而其它波长信号不被反射；基于该原理VBG 锁波片可以使得激光芯片射出特定波长的激光穿透过去。

请参见图2和图7，为了防止其他波长的杂光返回至激光芯片影响其性能，可以在VBG锁波片940的出光方向上设有一滤波片950，该滤波片950只透射特定波长的激光，反射其他波长的杂光，滤波片940的出射激光通过出光孔911 射向聚焦透镜300。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种尾纤结构，其特征在于，包括：

套紧件(100)，包括套孔(110)；

套筒件(200)，套接于所述套孔(110)处且套接处间隙设置，所述套筒件(200)包括贯通的第一安装槽(210)；

聚焦透镜(300)，设于所述第一安装槽(210)内；

光纤固定件(400)，设于所述第一安装槽(210)内，所述光纤固定件(400)包括贯通的第二安装槽(410)，所述第二安装槽(410)内设有光纤，所述光纤的一端为接收端面(A)，所述接收端面(A)面向所述聚焦透镜(300)，所述聚焦透镜(300)的焦点位于所述接收端面(A)内，所述光纤固定件(400)与所述聚焦透镜(300)之间设有用于光束聚焦进入光纤的光路间隙。

2.根据权利要求1所述的一种尾纤结构，其特征在于，还包括隔挡件，所述隔挡件(500)设于所述聚焦透镜(300)与所述光纤固定件(400)之间，所述隔挡件(500)的宽度与所述光路间隙相适配，所述隔挡件(500)上设有用于光束通过的开口。

3.根据权利要求1所述的一种尾纤结构，其特征在于，所述聚焦透镜(300)包括快轴聚焦透镜、慢轴聚焦透镜中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种尾纤结构，其特征在于，还包括光纤套管(600)和密封套管(700)，所述光纤套管(600)套设于所述光纤远离所述光纤固定件(400)的一端，所述密封套管(700)包括第三安装槽(710)，所述光纤套管(600)与所述第三安装槽(710)插接。

5.根据权利要求4所述的一种尾纤结构，其特征在于，包括桥接管(800)，所述桥接管(800)设于所述光纤套管(600)与所述密封套管(700)之间，所述桥接管(800)套接所述光纤套管(600)。

6.根据权利要求4所述的一种尾纤结构，其特征在于，所述密封套管(700)的两端分别宽窄设置，所述密封套管(700)的宽部靠近所述聚焦透镜(300)，所述密封套管(700)的窄部远离所述聚焦透镜(300)，所述第三安装槽(710)设于所述密封套管(700)的窄部。

7.根据权利要求6所述的一种尾纤结构，其特征在于，所述密封套管(700)的窄部呈漏斗状，所述第三安装槽(710)为圆柱槽。

8.一种半导体激光器，其特征在于，包括壳体(910)、激光模块(920)和权利要求1-7任一项所述的尾纤结构，所述激光模块(920)设于所述壳体(910)内，所述壳体(910)包括设于所述激光模块(920)的出光方向上的出光孔(911)和固定槽(912)，所述套筒件(200)与所述固定槽(912)连接。

9.根据权利要求8所述的一种半导体激光器，其特征在于，所述激光模块(920)包括至少一COS元件，每一所述COS元件(921)的出光方向上设有一快轴准直透镜(930)，所述快轴准直透镜(930)的出光方向上设有一VBG锁波片(940)。

10.根据权利要求9所述的一种半导体激光器，其特征在于，所述VBG锁波片(940)的出光方向上设有一滤波片(950)，所述滤波片(950)的出射激光通过所述出光孔(911)射向所述聚焦透镜(300)。

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