一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，該裝置包括：多個單管半導體激光器，用于產生預設波長的激光；合束模塊，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光進行合束；光纖光柵，用于接收合束后的激光，對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出。通過實施本實用新型專利技術，在多個單管半導體激光器出光方向設置光束整形模塊和耦合模塊，可以使得多個單管半導體激光器輸出的激光合束后耦合進入光纖光柵中傳輸，光纖光柵可以將輸入光束中的預設波長光束反饋至相應的單管半導體激光器中，可以對多個單管半導體激光器同時進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器即高功率半導體激光器的窄波長光纖耦合輸出。

【技術實現步驟摘要】
一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置
本技術涉及半導體激光器
，具體涉及一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置。
技術介紹
大功率半導體激光器常被用作固體激光器(如薄片，光纖和板條激光器)的泵浦源，因此其效率、激光發射的空間和光譜特性決定了固體激光器的性能。大功率激光器芯片也被直接用材料加工(如表面處理，焊接，增材制造，切割)的工業領域以及于光纖激光、固體激光的泵浦領域。目前，當在泵浦領域應用大功率半導體激光器時，由于增益介質泵浦帶寬通常較窄，需要大功率半導體激光器能夠實現窄波長輸出。然而，目前實現半導體激光器光譜的窄化的技術主要有DFB/DBR半導體激光器以及體布拉格光柵或者面光柵外腔反饋波長鎖定技術等，其中，DFB/DBR半導體激光器主要停留在實驗室研究階段，且制備成本較高；而體布拉格光柵或者面光柵外腔反饋波長鎖定技術可以實現較窄的線寬和較大的輸出功率，但是其核心器件價格昂貴，調節難度高，很難實現低成本大批量生產。
技術實現思路
有鑒于此，本技術實施例提供一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，以解決現有技術中大功率激光器難以輸出窄波長的技術問題。本技術實施例第一方面提供一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，包括：多個單管半導體激光器，用于產生預設波長的激光；光束整形模塊，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光進行整形；耦合模塊，用于將整形后的光束耦合進光纖；光纖光柵，用于接收耦合的光束，對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出。進一步地，所述光束整形模塊包括：準直鏡，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光分別進行準直，得到多個準直光束。進一步地，所述光束整形模塊還包括：階梯反射鏡，用于將準直后的光束進行反射得到多個按照預設規律排列的激光光束。進一步地，所述耦合模塊包括：球面鏡、非球面鏡、雙膠合透鏡、正交柱面鏡對中的任意一種。進一步地，所述準直鏡包括：快軸準直鏡和慢軸準直鏡，所述快軸準直鏡用于調整多個單管半導體激光器輸出的激光在快軸方向的發散角，輸出調整光束；所述慢軸準直鏡用于調整所述調整光束在慢軸方向的發散角，得到多個準直光束。進一步地，所述光纖光柵包括：由內到外依次設置的外包層、內包層以及纖芯，所述纖芯中刻蝕有周期排布的光柵，用于對多個單管半導體激光器進行波長鎖定。進一步地，至少一個單管半導體激光器的前腔面設置增透膜。進一步地，所述增透膜的反射率大于0小于0.1％。進一步地，所述纖芯的直徑大于40μm。進一步地，所述光纖光柵的衍射效率大于80％。本技術實施例第二方面提供一種高功率半導體激光器波長鎖定方法，包括：將多個單管半導體激光器輸出的激光進行整形后耦合至光纖光柵；所述光纖光柵將輸入光束中的預設波長的光束反饋至多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出。本技術技術方案，具有如下優點：本技術實施例提供的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，通過在多個單管半導體激光器出光方向設置光束整形模塊和耦合模塊，可以使得多個單管半導體激光器輸出的激光合束后耦合進入光纖光柵中傳輸，光纖光柵可以將輸入光束中的預設波長光束反饋至相應的單管半導體激光器中，可以對多個單管半導體激光器同時進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器即高功率半導體激光器的窄波長光纖耦合輸出。本技術實施例提供的半導體激光器波長鎖定方法，將多個單管半導體激光器輸出的激光整形后耦合進入光纖光柵中傳輸，光纖光柵可以將輸入光束中的預設波長光束反饋至相應的單管半導體激光器中，可以對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出，并保證了輸出波長的穩定性。本技術實施例提供的半導體激光器波長鎖定方法，無需進行復雜的外腔調節，并且光纖光柵價格低廉，易于窄波長輸出的高功率半導體激光器批量生產。本技術實施例提供的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，將多個單管半導體激光器、光束整形模塊、耦合模塊以及光纖光柵共同組成了新的激光腔，實現了外腔反饋波長鎖定，最終實現了窄波長輸出，并保證了輸出波長的穩定性。本技術實施例提供的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，采用光纖光柵對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，無需進行復雜的外腔調節，并且光纖光柵價格低廉，易于窄波長輸出的高功率半導體激光器批量生產。本技術實施例提供的高功率半導體激光器波長鎖定裝置及方法，可以用于高功率半導體光纖耦合模塊中，降低了波長鎖定半導體激光器光纖耦合模塊的制造難度與成本，有利于波長鎖定半導體激光器光纖耦合模塊的批量生產與大規模應用，可以用于對波長與帶寬有著明確要求的應用場景當中。附圖說明為了更清楚地說明本技術具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本技術另一實施例中高功率半導體激光器波長鎖定裝置的結構框圖；圖2(a)和圖2(b)為本技術實施例中高功率半導體激光器波長鎖定裝置的光纖光柵的結構框圖；圖3為本技術實施例中高功率半導體激光器波長鎖定裝置的測試光譜示意圖；圖4為本技術實施例中高功率半導體激光器波長鎖定方法的流程圖。具體實施方式下面將結合附圖對本技術的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本技術保護的范圍。在本技術的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本技術中的具體含義。此外，下面所描述的本技術不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。本技術實施例提供一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，如圖1所示，該高功率半導體激光器波長鎖定裝置包括：多個單管半導體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，其特征在于，包括：/n多個單管半導體激光器，用于產生預設波長的激光；/n光束整形模塊，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光進行整形；/n耦合模塊，用于將整形后的光束耦合進光纖；/n光纖光柵，用于接收耦合的光束，對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出。/n

【技術特征摘要】
1.一種高功率半導體激光器波長鎖定裝置，其特征在于，包括：
多個單管半導體激光器，用于產生預設波長的激光；
光束整形模塊，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光進行整形；
耦合模塊，用于將整形后的光束耦合進光纖；
光纖光柵，用于接收耦合的光束，對多個單管半導體激光器進行波長鎖定，實現多個單管半導體激光器窄波長輸出。


2.根據權利要求1所述的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，其特征在于，所述光束整形模塊包括：
準直鏡，用于將多個單管半導體激光器輸出的激光分別進行準直，得到多個準直光束。


3.根據權利要求2所述的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，其特征在于，所述光束整形模塊還包括：
階梯反射鏡，用于將準直后的光束進行反射得到多個按照預設規律排列的激光光束。


4.根據權利要求1所述的高功率半導體激光器波長鎖定裝置，其特征在于，所述耦合模塊包括：球面鏡、非球面鏡、雙膠合透鏡、正交柱面鏡對中的任意一種。


5.根據權利要求2所述的高功率半導體激光...

【專利技術屬性】
技術研發人員：俞浩，虞天成，王俊，譚少陽，
申請(專利權)人：蘇州長光華芯光電技術有限公司，蘇州長光華芯半導體激光創新研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32