[发明专利]一种多波长高功率半导体激光器耦合系统及其制备方法

权利要求书

1.一种多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，包括一个或多个半导体激光器偏振合束模块(1)、滤波模块(2)和聚焦透镜(3)；所述半导体激光器偏振合束模块(1)包括半导体激光器叠阵准直模块(4)、半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)、PBS棱镜(6)；

所述半导体激光器叠阵准直模块(4)向PBS棱镜(6)发射出偏振态为P波长为λ的激光；所述半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)向PBS棱镜(6)发射出偏振态为S波长为λ的激光；所述PBS棱镜(6)对射入的两束激光进行偏振合束后输出至滤波模块(2)；所述滤波模块(2)接收来自所述半导体激光器偏振合束模块(1)的PBS棱镜(6)的出射光并进行滤波和合束处理，形成一束功率增加的激光输出至所述聚焦透镜(3)；所述聚焦透镜(3)输出多波长激光。

2.根据权利要求1所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述半导体激光器叠阵准直模块(4)由依次排列的半导体激光器叠阵(7)、快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)组成；所述半导体激光器叠阵(7)的出射激光依次经快、慢轴准直微透镜(8、9)后，发射出偏振态为P波长为λ的激光。

3.根据权利要求1所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)由依次排列的半导体激光器叠阵(7)、快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)和波片(10)组成；所述半导体激光器叠阵(7)的出射激光依次经快、慢轴准直微透镜(8、9)和旋转偏振波片(10)后，发射出偏振态为S波长为λ的激光。

4.根据权利要求2或3所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述半导体激光器叠阵(7)由一个或多个半导体激光器组成。

5.根据权利要求1所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述半导体激光器偏振合束模块(1)有一个或多个，所述滤波模块(2)包括多个全反射镜和滤波镜；半导体激光器偏振合束模块(1)出射的激光分别经滤波模块(2)的多个全反射镜和滤波镜处理后合束为一束出射激光。

6.根据权利要求1所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述聚焦透镜(3)由一个或多个凸-凹球面透镜、双凸透镜、双凹透镜或曲面-平面透镜组成。

7.根据权利要求1所述的多波长高功率半导体激光器耦合系统，其特征在于，所述多波长高功率半导体激光器耦合系统中设有温度探测器和功率探测器以控制系统的温度和功率。

8.一种多波长高功率半导体激光器耦合系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先准备半导体激光器，快轴准直微透镜(8)和慢轴准直微透镜(9)；

2)将多个半导体激光器垂直叠放为一维叠阵组成半导体激光器叠阵(7)；

3)在半导体激光器叠阵(7)前端安装快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)制成半导体激光器叠阵准直模块(4)；

4)在另一半导体激光器叠阵(7)前端安装快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)和旋转偏振波片(10)制成半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)；

5)将半导体激光器叠阵准直模块(4)置于PBS棱镜(6)的前端，将半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)置于PBS棱镜(6)的上端制成半导体激光器叠阵偏振合束模块(1)；

6)将多个反射镜和滤波镜组成滤波模块(2)；

7)将多个半导体激光器叠阵偏振合束模块(1)置于滤波模块(2)前端，将聚光透镜(3)置于滤波模块(2)后端的激光出射处，制成多波长高功率半导体激光器叠阵耦合系统。

9.一种多波长高功率半导体激光器耦合系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)首先准备半导体激光器，快轴准直微透镜(8)和慢轴准直微透镜(9)；

2)在每个半导体激光器前端安装快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)制成半导体激光器准直模块；

3)将多个半导体激光器准直模块垂直叠放为一维叠阵组成半导体激光器叠阵准直模块(4)；

4)在另一半导体激光器叠阵(7)前端安装快轴准直微透镜(8)、慢轴准直微透镜(9)和波片(10)制成半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)；

5)将半导体激光器叠阵准直模块(4)置于PBS棱镜(6)前端，将半导体激光器叠阵准直偏振模块(5)置于PBS棱镜(6)上端制成半导体激光器叠阵偏振合束模块(1)；

6)将多个反射镜和滤波镜组成滤波模块(2)；

7)将多个半导体激光器叠阵偏振合束模块(1)置于滤波模块(2)前端，将聚光透镜(3)置于滤波模块(2)后端的激光出射处，制成多波长高功率半导体激光器叠阵耦合系统。