CN2781608Y

CN2781608Y - 光纤输出半导体激光器

Info

Publication number: CN2781608Y
Application number: CN 200520068827
Authority: CN
Inventors: 吴砺; 施向华; 李阳; 陈波; 马英俊; 孙朝阳
Original assignee: Photop Technologies Inc
Current assignee: Photop Technologies Inc
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2015-01-24

Abstract

本实用新型公开了一种光纤输出半导体激光器，它主要由半导体激光器、金属护套、耦合系统、耦合透镜、光纤头和尾纤护套组成；其中所述半导体激光器与半导体激光器护座之间成过盈配合；所述的耦合透镜和光纤头套置在耦合系统中且半导体激光器、耦合透镜和光纤头处于同一光路上；所述的光纤松套管套接在光纤头的光纤上本实用新型的耦合系统基本由玻璃材料制成，可采用全胶工艺可将耦合系统固定、连接，在固定、连接过程中无需焊接或机械固定，具有工艺简单、成本低廉优点。

Description

光纤输出半导体激光器

技术领域

本实用新型涉及一种光纤通信、激光显示、生物医电、舞台灯光照明等领域，特别是涉及一种光纤输出半导体激光器。

背景技术

在光纤通信、激光现实、生物医电、舞台照明等领域，广泛使用半导体激光器、发光二极管或其他发光体与光纤连接的光耦合器件。通常在带尾纤器件中，光纤与金属套筒由焊接或胶粘固定并密封，光纤套筒与固定套筒由激光焊接固定。固定套筒与封装管壳经激光焊接固定，这种采用激光焊接工艺封装尾纤与半导体激光器的设备投入和运营成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加工工艺简单、成本低廉的光纤输出半导体激光器，该半导体激光器无需激光焊接。

为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：

一种光纤输出半导体激光器，它主要由半导体激光器、金属护套、耦合系统、耦合透镜、光纤头和尾纤护套组成；其中：所述半导体激光器与半导体激光器护座之间成过盈配合；所述的耦合透镜和光纤头套置在耦合系统中且半导体激光器、耦合透镜和光纤头处于同一光路上；所述的光纤松套管套接在光纤头的光纤上。

所述的耦合系统包括过渡玻璃管、平移球关节、角偏球关节、准直玻璃管；所述的过渡玻璃管、平移球关节、角偏球关节依次排列，且平移球关节与角偏球关节的接触面为球面；所述的耦合透镜和光纤头相对设置且皆套置在准直玻璃管内；所述的准直玻璃管套置固定在角偏球关节内孔。

在半导体激光器窗口片前贴一片紫外截止滤光片。

在角偏球关节与准直玻璃管之间套接一层可挡掉紫外光的可伐金属管。

在耦合透镜与光纤头之间的光路上设置一光隔离器。

所述的耦合系统包括透镜套管、平移球关节、角偏球关节；所述的透镜套管、平移球关节、角偏球关节依次排列，且平移球关节与角偏球关节的接触面为球面；所述的耦合透镜套置在透镜套管内；所述的光纤头套置在角偏球关节内。

在透镜套管上套接一层可挡掉紫外光的可伐金属管。

所述的耦合系统中的各部件由可用粘胶粘贴的玻璃构件构成。

采用上述方案后，本实用新型的耦合系统基本由玻璃材料制成，采用全胶工艺就可将耦合系统固定、连接，在固定、连接过程中无需焊接或机械固定。由于可采用全玻璃结构与全胶工艺无需激光焊接，因而，本实用新型具有工艺简单、成本低廉优点。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的第一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的第二个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的第三个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型的第四个实施例的结构示意图；

图5是本实用新型的第五个实施例的结构示意图；

图6是本实用新型的第六个实施例的结构示意图；

图7是本实用新型的第七个实施例的结构示意图；

图8是本实用新型的第八个实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型光纤输出半导体激光器第一个实施例的结构示意图。

本实用新型光纤输出半导体激光器主要由半导体激光器1、半导体激光器护座2、金属护套3、耦合系统4、耦合透镜5、光纤头6、光纤松套管7、尾纤护套8组成。

所述的金属护套3为中空构件；所述的半导体激光器护座2为一具有阶梯内孔21的阶梯构件，其小的柱体22套置在金属护套3内腔31且其阶梯面23与金属护套3的底面接触；所述的半导体激光器1插入半导体激光器护座2大的阶梯孔211并与之形成过渡或过盈配合；所述的耦合系统4包括过渡玻璃管41、平移球关节42、角偏球关节43、准直玻璃管44；所述的过渡玻璃管42、平移球关节42、角偏球关节43依次排列，且平移球关节42与角偏球关节43的接触面423为球面；所述的耦合透镜5和光纤头6相对设置且皆套置在准直玻璃管44内，半导体激光器1、耦合透镜5和光纤头6处于同一光路上，所述的准直玻璃管44套置固定在角偏球关节43的内孔。所述的光纤松套管7套接在光纤头6的光纤上。

图2是本实用新型光纤输出半导体激光器第二个实施例的结构示意图。它是采用紫外光固化胶固化的一种结构，其结构与实施例一基本相同，所不同的是在半导体激光器1窗口片前贴一片紫外截止滤光片9。

图3是本实用新型光纤输出半导体激光器第三个实施例的结构示意图。它是采用紫外光固化胶固化的一种结构，其结构与实施例一基本相同，所不同的是在耦合系统4的角偏球关节43与准直玻璃管44之间套接一层挡掉紫外光的可伐金属管10。

图4是本实用新型光纤输出半导体激光器第四个实施例的结构示意图。它是采用紫外光固化胶固化的一种结构，其结构与实施例一基本相同，所不同的是在半导体激光器1窗口片前贴一片紫外截止滤光片9，在耦合系统4中的角偏球关节43与准直玻璃管44之间套接一层挡掉紫外光的可伐金属管10。

图5是本实用新型光纤输出半导体激光器第五个实施例的结构示意图。它是采用紫外光固化胶固化的一种结构，其结构与实施例一基本相同，所不同的是在耦合透镜5与光纤头6之间的光路上设置一光隔离器20，该光隔离器20也套置在准直玻璃管44内。

图6是本实用新型光纤输出半导体激光器第六个实施例的结构示意图。其结构与实施例一基本相同，它由半导体激光器1A、半导体激光器护座2A、金属护套3A、耦合系统4A、耦合透镜5A、光纤头6A；光纤松套管7A、尾纤护套8A组成。

所述的耦合系统4A由透镜套管41A、平移球关节42A、角偏球关节43A组成；所述的透镜套管41A、平移球关节42A、角偏球关节43A依次排列，且平移球关节42A与角偏球关节43A的接触面423A为球面；所述的耦合透镜5A套置在透镜套管41A内；所述的光纤头6A套置在角偏球关节43A内。所述的半导体激光器1A、耦合透镜5A和光纤头6A处于同一光路上。本实施例在耦合透镜5A与半导体激光器1A的相对位置固定后，通过调整光纤的相对位置获得最佳耦合效率。

图7是本实用新型光纤输出半导体激光器第七个实施例的结构示意图。其结构与实施例六基本相同，所不同的是耦合系统4B由透镜套管41B和光纤头套管43B组成。

本实施例是在固定耦合透镜5B与半导体激光器1B的相对位置后通过调整光纤头6B的相对位置获得最佳耦合效率且使用紫外胶固化的一种结构。

图8是本实用新型光纤输出半导体激光器第八个实施例的结构示意图。其结构与实施例七基本相同，仅在半导体激光器1B窗口片前贴一片紫外截止滤光片9B，在透镜套管41B外加金属套管10B。

在上述的各实施例中，耦合系统中的各部件采用可用粘胶粘贴的玻璃构件制成。

本实用新型的制造工艺(以实施例1为例)：

在实施例1(如图1所示)：

a)过渡玻璃管41先用胶与半导体激光器护座2粘结成一整体；

b)半导体激光器1通过合理的公差设计压入半导体激光器护座2中；

c)准直玻璃管44、耦合透镜5的相对位置预先固定；

d)过渡玻璃管41、平移球关节42、与角偏球关节43、准直玻璃管44及光纤头6接触部分涂胶；

e)通过调整半导体激光器1、耦合透镜5与光纤头6的相对位置获得光耦合效率标准(采用不同耦合透镜与不同半导体激光器所得到的耦合效率不同，标准也随之不同，通常从20％到70％不等)。调整后通过胶的自然固化、热固化、光固化等方式固定半导体激光器1、耦合透镜5及光纤头6的相对位置；

f)所有缝隙处涂防潮和温度性能好的胶，保证器件的高温高湿性能。

如果采用紫外光固化胶可以大大提高生产效率。高功率的紫外光源散射光会对半导体激光器造成严重伤害。为消除紫外散射光对半导体激光器的伤害，采用实施例2、3、4(如图2、图3或图4所示)结构。

在实施例2(如图2所示)中，在半导体激光器1窗口片前贴一片紫外截止滤光片9，滤去绝大部分紫外散射光。

在实施例3(如图3所示)中，在平移球关节42、与角偏球关节43与准直玻璃管44之间加一层可伐金属管10，挡掉紫外光。

在实施例4(如图4所示)中，同时使用紫外截止滤光片9与可伐金属管10。

在实施例5(如图5所示)中，为提高光的回波损耗，可以在耦合透镜5与光纤头6之间加光隔离器20，提高光纤输出半导体激光器的性能，满足高端客户的需求。

本实用新型也可以用实施例6-8的结构。固定半导体激光器与耦合透镜之间的相对位置，通过调整光纤位置获得最佳耦合位置。

在实施例6(如图6所示)中，通过透镜套管41A、半导体激光器护座2A、固定半导体激光器1A与耦合透镜5A之间的相对位置；通过调整平移球关节42A与角偏球关节43A确定最佳耦合时光纤头6A的最佳位置。因为半导体激光器1A单透镜耦合结构对角度偏移量有较大容差，在能确保各构件精度以保证半导体激光器1A、耦合透镜5A基本同轴的情况下，可以采用实施例7(如图7所示)的结构，省略球关节结构。在采用紫外光固化的情况下，为消除紫外散射光对半导体激光器的影响，可以采用实施例8的结构。

在实施例8(如图8所示)中，在透镜套管41B外加金属套管10B，并在半导体激光1B前加紫外截止滤光片9B，或同时使用两者。

本实用新型也可以用于部分金属部分玻璃结构或全金属结构，通过焊接和胶粘方式或全焊接方式来固定组件。

本使用新型原则上也可以用于其他发射光源。光纤可以为单模光纤、多模光纤和保偏光纤。透镜可以为非球面镜、自聚焦透镜、球面自聚焦透镜、平凸透镜、双凸透镜、球透镜及其耦合透镜组。本实用新型适合于任意波长TO封装的半导体激光器及类似发光源。

本实用新型并不限于上述的实施例和附图，凡是本实用新型的变形方案，皆属本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种光纤输出半导体激光器，它主要由半导体激光器、金属护套、耦合系统、耦合透镜、光纤头和尾纤护套组成；其特征在于：所述半导体激光器与半导体激光器护座之间成过盈配合；所述的耦合透镜和光纤头套置在耦合系统中且半导体激光器、耦合透镜和光纤头处于同一光路上；所述的光纤松套管套接在光纤头的光纤上。

2.根据权利要求1所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：所述的耦合系统包括过渡玻璃管、平移球关节、角偏球关节、准直玻璃管；所述的过渡玻璃管、平移球关节、角偏球关节依次排列，且平移球关节与角偏球关节的接触面为球面；所述的耦合透镜和光纤头相对设置且皆套置在准直玻璃管内；所述的准直玻璃管套置固定在角偏球关节内孔。

3.根据权利要求1或2所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：在半导体激光器窗口片前贴一片紫外截止滤光片。

4.根据权利要求2所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：在角偏球关节与准直玻璃管之间套接一层可挡掉紫外光的可伐金属管。

5.根据权利要求1或2所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：在耦合透镜与光纤头之间的光路上设置一光隔离器。

6.根据权利要求1所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：所述的耦合系统包括透镜套管、平移球关节、角偏球关节；所述的透镜套管、平移球关节、角偏球关节依次排列，且平移球关节与角偏球关节的接触面为球面；所述的耦合透镜套置在透镜套管内；所述的光纤头套置在角偏球关节内。

7.根据权利要求6所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：在透镜套管上套接一层可挡掉紫外光的可伐金属管。

8.根据权利要求1、2或6所述的光纤输出半导体激光器，其特征在于：所述的耦合系统中的各部件由可用粘胶粘贴的玻璃构件构成。