TW384406B - Semiconductor laser light source and solid-state laser apparatus - Google Patents

Description

經濟部中央標準局貝工消费合作社印裂 A7 B7 五、發明说明（i ) 發明背景： 本發明是關於一種設計來整合數個雷射光束的半導體 雷射光源以及使用此相同光源的固態雷射裝置。 相關技術說明： 半導體雷射，當與氣體雷射，固態雷射或類似物比較 時，是小尺寸，高可靠度且易於保養，其廣泛地使用在光 通信領域，光碟設備及等等上•然而，半導體雷射仍舊是 在諸如需要髙输出雷射光束的雷射熔接及雷射手術刀領域 上發展。在定波操作下，自一半導體雷射獲得的光輸出大 約是在幾毫瓦至幾百毫瓦之間。因此是很困難將半導體雷 射應用到前述的領域上。爲了要解決此問題，已經在硏究 藉由整合來自數個半導體雷射的雷射光束以增強雷射光束 的输出。 在另一方面，因爲半導«雷射的雷射光束具有很大的 發散角度，而光元件的結構與配置需要高度的準確度，所 以整合數個雷射光束在技術上是相當困難的。然而，在將 數個雷射光束組合在一光纖上，成爲可能的情況下，將會 擴大半導體雷射的應用範圍。 如日本未審査特許公告第JP—A 60— 7 6 7 0 7號（19 8 5 )的先前技術揭示一種光通信用 半導髏雷射雙模組，其指示藉由下列特色的多工化以增強 可靠度。爲了使來自兩個半導髖雷射的光束進入一光嫌， 一光學系統是使用來將一雷射光束的極化平面旋轉九十度 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4规格（210X297公釐） {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 . : ^,----ο------、,τ d. 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 A7 B7 五、發明说明（2 ) ，然後藉由雙折射效應將兩個雷射光束合倂，而當一光束 故障時，另一光束能繼績作用。 然而在JP—A 60—76707的公告案中，當 使用一具有很大發散角的半導體雷射時，因爲雙折射元件 上的入射角在光袖附近的光與向外發散的光之間有很大的 差異，雙折射效應並不均勻，結果是很困難將數個雷射光 束合倂在一起。另外，因爲雷射光束的波前由於入射角的 大變化而受到干擾，因此很困難將數個光束會聚到具有小 芯心直徑的光纖上· 在光通信用半導體雷射中，注重於波長的穩定性與壽 命，因爲發散角不是很大，所以不會發生前述的問題。 再者在先前技術中，因爲用來合倂雷射光束的光學元 件與用來將雷射光束連接至光嫌的光學元件是分開配置的 ，所以光的通路損失增加，而整®結構變爲複雜且尺寸變 大，結果是降低了可靠度與生產效益》 • . 發明槪述： 本發明的一目的是在提供一半導髏雷射光源，其可增 進合倂雷射光束的效率以及將雷射光束連接至後繼光學系 統的效率· 本發明的另一目的是在提供一固態雷射裝置，其可藉 由增進合倂雷射光束的效率及將雷射光束連接至後繼光學 系統的效率，而增加激發光束的輸出。 本發明提供一半導髖雷射光源，包含： 本紙張尺度適用中國困家標準（CNS )A4规格（2丨0X297公釐）~~ {請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 AW. / A7 B7 五、發明説明（3 ) 第一與第二半導髏雷射，用來發射雷射光束，其極化 平面相互平行，而發散角0 a與0 b在兩個正交方向上滿 足0 a大於0 b的不等性； —圃柱形光學元件，用來將自第一與第二半導體雷射 發射出的雷射光束會聚至發散角0 a減小的方向上： —極化旋轉元件，用來控制極化方向，以便已通過圓 柱形光學元件之雷射光束的極化平面形成九十度角： 一雙折射光學元件，藉由雙折射效應合倂已通過極化 旋轉元件的各別雷射光束之光程；及 一會聚光學元件，將藉由雙折射光學元件所合倂的雷 射光束會聚至發散角0 b減小的方向上。 根據本發明，藉由將圖柱形光學元件配置在第一與第 二半導體雷射的後面以及將雷射光束會聚在發散角0 a減 小的方向上，使得光使用效率增強及在後級的雙折射光學 元件上的入射角變化能夠減小。因此，縮小了雷射光束的 雙折射效應之變化，於是增強了合倂雷射光束的效率。 經濟部中央樣準局員工消费合作社印家 (蛸先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，藉由配置會聚光學元件，例如：一圓柱形透鏡 與一球形透鏡，爲了將藉由雙折射光學元件所合倂的雷射 光束會聚至發散角0 b減小的方向上，增強光使用效率而 兩個發散角0 a與0 b是獨立地由圓柱形光學元件與會聚 光學元件來控制，所以能夠實現一小而儷的會聚光點•結 果是，能夠大大的增強將雷射光束連接至如光纖的後繼光 學系統之效率。 在本發明中最好是第一與第二半導髏雷射分別的振盪 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規輅（2丨0X297公麓) -6- A7 B7_ 五、發明説明（4 ) 於横向多模中❶ 根據本發明，横向多模半導髖雷射有助於增強雷射光 束的輸出，即使單獨使用時亦能夠產生高輸出· 在本發明中最好是第一與第二半導髏雷射組成一横向 多模半導體雷射陣列，其中數個光發射區域是形成在單一 晶片上。 根據本發明，藉由應用具有數個光發射區域的半導體 雷射陣列，各別光發射區域的光發射特性，諸如：發散角 ，極化比，振盪波長及输出是資質上均勻的，所以已合併 的雷射光束的特性變得均勻•再者，橫向多模半導髏雷射 陣列有助於增強雷射光束的輸出，即使單獨使用時亦能夠 產生高输出· 在本發明中最好是會聚光學元件由一曲面架構而成， 而此曲面是與雙折射光學元件的光發射面一起整體形成。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (讀先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明，當比較起會聚光學元件與雙折射光學元 件是分開形成的情況下，藉由會聚光學元件與雙折射光學 元件的整合，減少了介面反射損失。再者，易於組裝與調 整，而增進了可靠度與生產效益。 在本發明中最好是圖柱形光學元件與會聚光學元件的 會聚位置互相重合，而光嫌的入射端面是位於會聚位S。 根據本發明，能夠減小在會聚位置的點直徑，因此大 大的增強雷射光束與光纖耦合的效率· 在本發明中最好是半導镰雷射光源更包含一由數個光 繊架構的光纖束，且配匿如此使得來自半導髓雷射陣列的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐) ~ " A7 _ B7_ 五、發明说明（5 ) 光發射區域之一對光發射區域的雷射光束，在相互合併後 ，進入各光繊的入射端面上· 根據本發明，因爲光織束的光發射端面是形成如一具 有預定面稹的平面狀光源，所以能夠實現一高輸出且高強 度的光源•因此，本發明在使用作爲一光激發固態雷射的 激發光源及其它如加工，照明及展示的用途上是相當有效 的。 本發明提供一固態雷射裝置，包含： 第一與第二半導®雷射，用來發射雷射光束，其極化 平面相互平行，而發散角0 a與0 b在兩個正交方向上滿 足0a大於0b的不等性； 一圓柱形光學元件，用來將自第一與第二半導體雷射 發射出的雷射光束會聚至發散角0 a減小的方向上： —極化旋轉元件，用來控制極化方向，以便已通過圓 柱形光學元件之各別雷射光束的極化平面形成九十度角； —雙折射光學元件，藉由雙折射效應合併已通過極化 旋轉元件之各別雷射光束的光程； 經濟部中央樣準局員工消費合作社印策 {讀先Μ讀背面之注f項再填寫本頁) 一會聚光學元件，將藉由雙折射光學元件所合倂的雷 射光束會聚至發散角0 b減小的方向上：及 —固態雷射介質*其受到合併的雷射光束之光激發以 執行雷射振盪。 根據本發明，藉由將圖柱形光學元件配置在第一與第 二半導《雷射的後面以及將雷射光束會聚在發散角0 a減 小的方向上，使得光使用效率增強及在後繼的雙折射光學 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） • 8 - A7 B7 五、發明説明（6 ) 元件上的入射角變化能夠減小•因此，綰小了雷射光束的 雙折射效應的變化，於是增強了合倂雷射光束的效率· 再者，藉由配置會聚光學元件，例如：一圆柱形透鏡 與一球形透鏡，爲了將葙由雙折射光學元件所合併的雷射 光束會聚至發散角0 b減小的方向上，增強光使用效率而 兩個發散角0 a與0 b是獨立地由圓柱形光學元件與會聚 光學元件來控制，所以能夠實現一小而圓的會聚光點》結 果是，能夠大大的增強將雷射光束連接至如光繊的後雄光 學系統之效率。 這裡所說的圓柱形光學元件是一種包含光的進與出之 曲面或平面的元件，此曲面或平面具有相互平行的產生線 ，並具有聚焦力在垂直於產生線的方向而不具有聚焦力在 平行於產生線的方向.如此作爲實例的透鏡，其一側是圓 柱面，另一側是平面（半圆柱形透鏡）。一具有垂直於產 生線的圖形截面亦能夠作爲資例》 經濟部中央標準局兵工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明中，如果要縮小此裝置的尺寸，最好是使用 圆柱形透鏡作爲圓柱形光學元件•因爲圖柱形透鏡具有比 半園柱形透鏡更大的折射力，所以可能減小半導B雷射陣 列的光發射部分間之間隔，以及減小雙折射光學元件在雷 射光束傳送方向的長度·結果是，可能減小至光纖的距離 而未增加光纖的數値孔徑•爲了將此效應推論至較大程度 ，圖柱形透鏡直徑的上限最好是1毫米，而更好是5 0 0 微米•雖然此直徑的下限是決定於半導體雷射的發散角與 發散距離，以調整的觀點來看最好是1 0微米，而更好是 本紙張足度逍用中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐） • 9 - A7 B7 五、發明说明（7 ) 3 0微米· 再者，在本發明中，更好的是分級指數型式的圓柱形 透鏡，其中園周的折射率是小於中央部分的折射率。藉由 使用分級指數型式的躅柱形透鏡，能夠修正球形偏差。因 此，在兩個發射自第一與第二半導髖雷射的雷射光束是分 別瞄準且相互重叠的雙折射光學元件表面上，波前是很少 受到干擾的，所以減小了雙折射效應的變化。結果是，光 束在良好狀況下會聚至一小點.至於分級指數型式的圔柱 形透鏡，可使用例如由加拿大的多利克透鏡公司所產製的 多利克透鏡（Doric lens ) · 圖示簡要說明： 從以下的詳細說明並參考附圖，本發明的其它岌更多 的目的，特色與優點將會更淸楚，其甲^ 圖1 A至1 C顯示，本發明資施例的結構，圖1是平 面圖，圖1B是部分前視圖，以及圖1 C是在光發射獮上 端面的結構圖； 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 圖2是根據本發明顯示一固態雷射裝置的結構圓；及 .圖3 A與3 B是本發明另一實施例的結構圖*而圖 3A是平面圖，圖3B是部分前視圔。 主要元件對照表 1 光源模組 2 半導體雷射陣列 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐) 71 A7 A7 經濟部中央標準局負工消費合作社印聚 ___B7 五、發明説明（8 ) 3 光發射區域 4，4 a 圃柱形透鏡 5 波板 5 a，5 b 部分 6 雙折射光學元件 7 光發射面 9 半導體雷射光源 1 0 光嫌 1 1 芯心 12 包覆層 13 環形束構件 14 透鏡 20 固態雷射裝置 2 1 凹面鏡 22 固態雷射介質 2 3 孔徑 2 4 平面鏡 LA，LB，LC，LP 雷射光束 較佳實施例詳細說明： 現參考附蹁，本發明的較佳實施例說明如下· 圖1A至1 C顳示本發明一資施例的結構•圖1A是 —平面圖，圖1 B是一部分前視豳，以及圖1 C是一顧示 光發射側上的端面架構圖。一種半導«雷射光源9包含： 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公1 ) ；----„—.----ο------1TJ--.--- (讀先《讀背面之注^►項再填寫本頁) -11 - A7 ___B7___ 五、發明说明（9 ) 一半導體陣列2，具有數個光發射區域3 : —圓柱形透鏡

I 4，將來自光發射區域3的數個雷射光束LA與LB會聚 至Z方向：一波板5，是用來控制極化方向的極化旋轉元 件，以便已通過圖柱形透鏡4的數個雷射光束極化平面相 互交叉成九十度角；一雙折射光學元件6，藉由雙折射效 應以合倂已通過波板5之雷射光束LA與L B的光程；一 光發射面7，以圖柱形形成，用來將已通過雙折射光學元 件6的雷射光束LA與L B會聚至X方向；及數個光嫌， 配置在圆柱形透銳4與光發射面7的會聚位置· 從半導體雷射陣列2至雙折射光學元件6之各別光學 元件是配置在同一基座上，以組成一光源模組1。 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 (讀先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 在半導體雷射陣列2中，數個光發射區域3是形成在 單一晶片上，此晶片具有5 0微米的條寬，5 0 0铤米的 條間距，及1毫米的諧振器長度。各光發射區域作用如一 單一獨立的半導體雷射，且在横向多振盪中產生大約1瓦 的高輸出雷射光束。藉由半導僵雷射陣列2的應用，光發 射區域3的光發射特性，例如：發散角，極化比，振雄波 長友輸出，是資質上均勻的，所以數個雷射光束在相互合 倂之後*其特性能夠仍舊是均勻的· 來自光發射區域3的雷射光束LA與L B顯示一楕圓 形強度分佈，其中在垂直於與X y平面平行形成的有效層 之z方向上，具有較大的發散角•例如，在z方向的發散 角0 z是3 4度，而在X方向的發散角0 X是1 0度•雷 射光束LA與L B在自光發射區域3激發後，立即實質地 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） -12- A7 __B7__ 五、發明説明（10) 線性偏極化，而雷射光束LA與L B的極化平面是平行於 有效層· 圓柱形透鏡4包含一光進入面，其爲具有平行於X方 向的母線之圖柱形表面，及一平坦光發射面。圓柱形透銳 4將來自光發射區域3的雷射光束L A與L B僅會聚在z 方向，而不會聚在X方向。藉由將圖柱形透鏡4配置在半 導體雷射陣列2的後面，提高光使用效率而且能夠減小在 後繼雙折射光學元件6上入射角的變化，因此減少了雙折 射效應的不均勻性，並增強合倂雷射光束的效率。 至於圓柱形透鏡4，可使用例如以熔化石英製成的圓 柱形透鏡，其中光進入面的曲率半徑是5 0 0微米，數値 孔徑是0 . 4，以及中央厚度是0 . 5毫米· 經濟部中央樣率局WC工消費合作社印製 (诮先閲讀背面之注f項再峨寫本頁) 波板5是以單軸水晶或雙軸水晶製成，其光折ΐί率在 X方向與ζ方向是不同的。波扳5的光發射面是形成以具 有位準差，所以雷射光束LA通過的部分5 a與雷射光束 L B通過的部分5 b各具有不同的厚度由於光距上的差 異，此結構造成一光相位差，因此將在相鄰雷射光束LA 與L B的極化平面間之旋轉角度控制在9 0度。 例如，以熔化石英製成的波板5具有一異常射線折射 率1 . 5380與一正常射線折射率1 . 5470 »在此 波板中，部分5 a的厚度爲0 . 5毫米，而相對於部分 5 b中的〇 . 5毫米厚度形成一4 5微米的凹槽，所以部 分5 a保持了原來的極化平面。部分5 b作用爲一半波板 以將極化平面旋轉9 0度。因此，通過5 a之雷射光束 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規輅（210X297公釐} -13 - A7 B7 五、發明说明（彳彳） L A的極化平面保持與X方向平行，而通過部分51?之雷 射光束L B的極化平面保持與z方向平行，如此使得雷射 光束L A與L B的極化平面相互垂直•可藉由調整部分 5 a與5 b的厚度來使用一波板，其中雷射光束LA的極 化平面旋轉9 0度，而雷射光束L B的極化平面保持原樣 。再者，波板5亦可設計如此使得一雷射光束的極化平面 旋轉正4 5度，而另一雷射光束的極化平面旋轉負4 5度 〇 雙折射光學元件6是以雙折射水晶製成，例如：以對 C軸4 5度方向切割的釩酸釔（YV〇4)水晶（具有異常 射線折射率2.20與正常線折射率2.0)。藉由雙折 射效應，雷射光束L A行進在一直線上如同一平行於Y方 向的正常射線，而雷射光束L B行進在一傾斜方向上如同 一異常射線，因爲一光束在XY平面內離散Y方向大約 5 . 8度。在雙折射光學元件6中，雷射光束LA與LB 的發散角均約爲2 . 5度。 經濟部中央標窣局員工消费合作社印製 {諳先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，在光進入面以一預定間隔分開之雷射光束LA 與L B的光程是由在傾斜方向行進行雷射光束L B所交叉 。雙折射光學元件6的長度是調整至交叉位置而與光發射 面重合。在此實施例中，其長度爲5毫米。 光發射面7具有一平行於Z方向的母線，並倶備有相 等於圓柱形透鏡的功能*以作爲形成具有一曲率半徑例如 爲5毫米的圃柱形表面之結果•光發射面7將雷射光束 LA與L B僅會聚在X方向，而未會聚在Z方向·在光發 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） • 14- A7 __B7_ _ 五、發明説明（12 ) 射面7上，雷射光束LB的光束離散是藉由約5.8度而 消失，因此雷射光束LA與L B相互重叠，並在平行於Y 方向的方向上出射。所以合併的雷射光束LA與L B進入 —光纖1 0。 最好是藉由光發射面7在X方向的會聚位置與藉由圓 柱形透鏡4在Z方向的會聚位置相互重合。例如，光發射 面7的成像放大率yS X是設定在實質相等放大率，而圓柱 形透鏡的成像放大率./3 z是設定在1 〇至3 0的放大率。 以此架構，S卩使當雷射光束在正交方向的發散角不同，仍 舊能夠在會聚位置實現一小而圖的會聚光點，並且能夠增 進將雷射光束連接至作爲後級光學系統的光纖10之效率 。再者，藉由將會聚透鏡的功能倂入雙折射光學元件6的 光發射面7，比較起分開配置光發射面7及會聚透龢的功 能之狀況，減小了介面反射損失。因此，易化了組裝與調 整，且增強了可靠度與生產效率。 經濟部中央樣率局員工消费合作社印袋 (請先閱讀背面之注f項再填寫本頁) 光纖1 0包含一具有例如直徑爲6 0微米的芯心1 1 及一蓋覆芯心1 1的包覆層1 2 ·數値孔徑是0 . 14 · 光嫌10的光入射端面是位於雙折射光學元件6的光發射 面7後面大約7毫米· 所以，數個光纖10是由相鄰的雷射光束LA與LB 組合配置而成。光嫌1 0的光發射端是由環形束構件1 3 捆束，如此使得數個光繊1 0組成如圖1 C中所示的一光 嫌束。此光纖束是使用作爲一用來產生雷射光束L C的單 一平面光源•例如，藉由使用具有二十個輪出爲1瓦的光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（210X297公嫠） -15- A 7 __ΒΤ_ 五、發明説明（13) 發射區域3之半導髓雷射陣列2及使用十個半導《光嫌， 即使考慮到過程中的光損失時，亦獲得一產生具有大約 1 4瓦输出的雷射光束L C之光源。此架構增進了半導體 雷射在雷射光束加工上的應用性· 圖2顯示根據本發明之固態雷射裝置結構圖。此固態 雷射裝置包含：敘述於圖1中的半導體雷射光源9 :用來 會聚產生自半導髏雷射光源9的雷射光束L C之透鏡1 4 :及固態雷射裝置2 0，執行藉由雷射光束L C所光激發 的雷射振盪。 固態雷射裝置2 0包含：一固態雷射介質2 2，形成 藉由作爲激發光束的雷射光束L C所光激發之反轉粒子數 ;—凹面鏡2 1，顯示雷射光束L C波長之高度傳送與固 態雷射介質2 2的振盪波長之高度反射：一平面鏡2 4， 顯示固態雷射介質2 2的振盪波長之9 5%反射率；及一 孔徑2 3，限制横向方式的振盪光束。 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 例如，當雷射光束L C的波長是8 1 0毫微米時，能 夠獲得一具有1，0 6 4毫微米的波長與約7 . 5瓦的輸 出乏雷射光束LP，此固態雷射介質包括含有Γ. 1 a t % (原子量百分比）的钕之Nd : YAG水晶及具有 1*064毫微米的振嫌波長，孔徑23的孔徑直徑爲 2 5 0微米，而具有凹面銳2 1與平面鏡2 4之光諧振器 的波長爲100毫米。 因此可淸楚的看出，藉由以雙折射效應將發射自半導 體雷射陣列2的數個雷射光束合二爲一及捆束數個光繊 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210X297公釐） -16-

經濟部中央標车局貝工消費合作社印«. V A7 _ _B7 五、發明説明（14 ) 1 0 ’能夠獲得一單一高输出激發光源•藉由光激發固態 雷射介質2 2，大大的增加固態雷射介質2 2的雷射表盪 輸出》 圖3顯示本發明另一實施例的結構•鼷3 A是一平面 圖，而圖3 B是一部分前視蹰•此實施例的整個結構是與 圖1中所說明的相似，而在此實施例中一分級指數型式（ 例如，加拿大多利克透鏡公司產製的直徑爲3 0 0微米之 多利克透鏡）的圓柱形透鏡4 a是使用作爲圓柱形光學元 件以替代圖1中的圓柱形透銳4 ·因爲此種圓柱形透銳是 使用作爲圖3 B所示之園柱形透鏡，所以是可能縮小在光 纖10與半導體雷射陣列2間的距離而不增大光嫌10的 數値孔徑。爲了完成此實施例的結構，光發射區域3間之 間距是設定爲2 5 0微米，雙折射光學元件6的長庚是設 定爲2.5毫米，光發射面7的圓柱形表面曲率半徑是設 定爲2.5毫米，以及雙折射光學元件6與光嫌10間的 距離是設定爲3.5毫米•由於其它的條件與操作是相似 於蹁1中所述的，所以將其說明省略·在使用如前述的圓 柱形透鏡4 a時，是可能將沿著光傅送方向之半導體雷射 的長度減小至圖1中之長度的一半，而將光嫌1 0的數値 孔徑保持與圖1中的相同爲0 .14 · 再者，在使用如此的鼷柱形透鏡4 a的狀況下，更能 夠藉由將來自半導《雷射陣列2的光發射區域3之雷射光 束LA與L B會聚在Z方向上，有效地完成在雙折射光學 元件6中雷射光束LA與L B的合倂· ------- LIIC------訂 J —.---AV <锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公;ft > -17- % 經濟部中央標準局貝工消资合作社印製 A7 B7五、發明説明（15 ) 本發明可能以其它特定形式來資施而未脫離本發明的 精神或基本特性。所以這些實施例是考慮到所有方面以作 爲解說而不是限制，本發明的領域與其由先前敘述不如由 申請專利範園中所主張的來表示，以及所有在申請專利範 圍之等置意義與範圍內的修改都將視爲在其含蓋之中。 (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁)

• ) .. ------------C------1T—.--.----------J--a--1---ΓI 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐） -18 -

Claims (1)

1. 384406 ?! 384406 ?! 經濟部中央梯準局工消費合作社印策， 六、申請專利範困 1 種半導僅雷射光源，包含： 第一與第二半導體雷射，用來發射雷射光束，其極化 平面相互平行，而發散角0 a與0 b在兩個正交方向上滿 足0a大於0b的不等性； —圖柱形光學元件，用來將自第一與第二半導體雷軻 發射出的雷射光束會聚至發散角0 a減小的方向上； —極化旋轉元件，用來控制極化方向，以便已通過圖 柱形光學元件的各別雷射光束之極化平面形成九十度角； —雙折射光學元件，藉由雙折射效應合併已通過極化 旋轉元件的各別雷射光束之光程：及 —會聚光學元件，將藉由雙折射光學元件所合倂的雷 射光束會聚至發散角0 b減小的方向上。 2.如申請專利範圍第1項之半導體雷射光源，其中 第一與第二半導髏雷射各別在横向多模中振盪。 3 ·如申請專利範園第1項之半導體雷射光源，其中 第一與第二半導髗雷射構成一横向多模的半導髏雷射陣列 ，在此半導髖雷射陣列中，數個光發射區域是形成在一單 —晶片上· 4 .如申請專利範園第1項之半導《雷射光源，其中 會聚光學元件是由與雙折射光學元件的光發射面整髏形成 之曲面所架構而成· 5 .如申請專利範圃第2項之半導體雷射光源，其中 會聚光學元件是由雙折射光學元件的光發射面整體形成之 曲面所架構而成。 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210Χ297公釐) -19- ' (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) 訂 A8 B8 C8 D8 384406 六、申請專利範囷 6 ·如申請專利範臞第3項之半導髓雷射光源，其中 會聚光學元件是由與雙折射光學元件的光發射面整體形成 之曲面所架構而成》 7 .如申請專利範園第1至6項中任一項之半導體雷 射光源，其中圖柱形光學元件與會聚光學元件的會聚位置 相互重合，而一光織的入射端面是位於此數個會聚位置· 8 .如申請專利範圍第7項之半導體雷射光源，其中 該光纖是一由數個光嫌架構的光嫌束，且配置如此使得來 自半導體雷射陣列的光發射區域之一對光發射®域的雷射 光束，在相互合倂後，進入各光繊的入射端面上》 9.—種固態雷射裝置，包含： 第一與第二半導體雷射，用來發射雷射光束，其極化 平面相互平行，而發散角0 a與0 b在兩個正交方向上滿 足0a大於0b的不等性： —圓柱形光學元件，用來將自第一與第二半導體雷射 發射出的雷射光束會聚至發散角0 a減小的方向上： 一極化旋轉元件，用來控制極化方向*以便已通過圓 柱形光學元件之各別雷射光束的極化平面形成九十度角； 一雙折射光學元件，藉由雙折射效應合倂已通過極化 旋轉元件之各別雷射光束的光程； 一會聚光學元件，將藉由雙折射光學元体所合併的雷 射光束會聚至發散角0 b減小的方向上：及 一固態雷射介質，其受到合倂的雷射光束之光激發以 執行雷龙振盪。 n —.1· · (請先《讀背面之注項再填寫本頁) - - I - ......I I I.· ILi ϋ m : 經濟部中央標率局負工消费合作社印装 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS > A4洗格（210X297公釐） · 20 ·