[发明专利]多重光束耦合大功率半导体激光装置

权利要求书

1.一种多重光束耦合大功率半导体激光装置，包括四个相同偏振态的半导体激光器(1、1’、2、2’)、波长选择元件(7)、扩束聚焦器件，所述四个相同偏振态的半导体激光器中的两个半导体激光器(1、1’)的波长为λ₁，另两个半导体激光器(2、2’)的波长为λ₂，其特征在于：以所述的四个半导体激光器中波长为λ₁的两个半导体激光器(1、1’)为一组、以波长为λ₂的两个半导体激光器为另一组，分别通过偏振耦合器件组成两个光束耦合光源(6、6’)；该两个光束耦合光源(6、6’)呈互为垂直放置，在两光束耦合光源(6、6’)输出光束的交点处设置所述的波长选择元件(7)，所述的一组光束耦合光源(6)出射的光束经波长选择元件(7)全透射传输，另一组光束耦合光源(6’)出射的光束经波长选择元件(7)全反射后与前述的透射光束耦合成一束传输至所述扩束聚焦器件后射出；

所述的偏振耦合器件是一其斜面上镀有偏振膜的直角偏振耦合棱镜(4)，在该直角偏振耦合棱镜(4)的一侧直角面上贴置一与所述该组两激光器波长相对应的四分之一波片(5)，该四分之一波片(5)的外端面上镀有高反射膜；一个激光器的出射光束经该直角偏振耦合棱镜(4)的斜面反射使传输方向旋转90度后传输，另一个激光器的出射光束通过该直角偏振耦合棱镜(4)的另一侧直角面后经斜面内反射至所述的四分之一波片(5)，再经过该四分之一波片(5)的反射实现偏振方向的90度旋转后，透射过该直角偏振耦合棱镜(4)的斜面与前述的反射光束耦合成一束传输。

2.根据权利要求1所述的多重光束耦合大功率半导体激光装置，其特征在于所述的扩束聚焦器件由沿耦合后光束传输方向依次设置的柱透镜(8)、球透镜(9)、弯月透镜(10)组成。

3.根据权利要求1所述的多重光束耦合大功率半导体激光装置，其特征在于，所述的四分之一波片(5)与直角偏振耦合棱镜(4)相贴的内端面上还镀有高透射膜。

4.根据权利要求1所述的多重光束耦合大功率半导体激光装置，其特征在于，在所述的每个半导体激光器(1、1’、2、2’)的出射端还分别设有快轴准直镜(3)，以降低快轴发散角。

5.根据权利要求4所述的多重光束耦合大功率半导体激光装置，其特征在于所述的快轴准直镜(3)采用柱透镜、半柱透镜或渐变折射率透镜。

6.根据权利要求1所述的多重光束耦合大功率半导体激光装置，其特征在于，所述的分别组成两个光束耦合光源(6、6’)中的两个半导体激光器在垂直于半导体激光器的列阵P-n结平面的快轴(y)方向上的位置差为半导体激光器的列阵间距d的1/2。