[实用新型]一种带光纤耦合输出的半导体激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光器，特别是涉及到一种简易同轴封装、且带尾纤输出的半导体激光器。

背景技术

在固体激光器件以及光纤通讯等技术领域中，半导体激光器一般是可分别用作于泵浦源以及信号源。另外这类型的激光器件也被广泛应用于医学，印刷，材料处理，打标等行业。这些都要求将半导体激光器耦合封装到相应的封装形式中，这样才可以将半导体激光器产生的光束稳定可靠的耦合到特定的光纤中去。现有技术中，常见的耦合封装形式有BF4封装，扁平封装，同轴封装等等。

上述的BF4封装已是一种比较常见的封装形式，如图1所示，这种封装的激光器件主要由以下组件构成：BF4管壳1′，金属过渡热沉2′，C-mount金属热沉3′(该热沉上组装有半导体激光器LD芯片)，锁紧螺钉4′，光纤组件5′，尾纤保护套管6′。BF4管壳上的管脚分别作为半导体激光器的正、负极。上述的光纤组件带有金属外壳，可焊接固定在金属管壳上面。其中，C-mount热沉通过螺钉固定在金属过渡热沉上面，系列光纤组件通过焊接或者导电胶粘接在BF4金属管壳上，光纤组件通过焊接或者粘结在金属管壳上，尾纤保护套管则通过胶粘接在金属管壳上。

在上述现有技术中，所使用到的BF4管壳成本较高，另外封装过程中需要使用平行缝焊机进行密封，该设备比较昂贵，操作工艺复杂，所以导致整理产品成本较高。另外，该种封装形式热阻较大，导致产品散热方面存在一定问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的问题，提供一种带光纤耦合输出的半导体激光器，使用TO3管壳进行封装，并设计了专用的结构方便激光束直接耦合进连通内外部的光纤。本实用新型的光纤耦合输出的半导体激光器具有高稳定性和高效率的特点，不需要专门的平行焊缝机进行焊接封装，并且密封性能良好。

为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种带光纤耦合输出的半导体激光器，其特征在于，该半导体激光器结构上包括有TO3管座、C-mount热沉、TO3管帽、光学组件、光纤固定衬套和保护套管，所述的C-mount热沉通过一紧固螺钉固定在TO3管座上，所述的TO3管座上同轴固定有所述的TO3管帽以罩住所述的C-mount热沉，该TO3管帽上部设有一通孔，光纤固定衬套同轴固定于TO3管帽上以与通孔同轴，光纤固定衬套的外部套设有保护套管；所述的光学组件包括光纤组件和对光束进行会聚整形的柱透镜，光纤组件中连通外部的光纤穿入过保护套管并固定在光纤固定衬套中，所述的光纤组件靠近所述的C-mount热沉上的半导体激光芯片，该半导体激光芯片发出的激光经过柱透镜耦合至所述的光纤组件中的光纤内，以通过其输出于半导体激光器的外部。

本实用新型中的一种实现方式，所述的光学组件是将光纤组件内光纤的前端面直接与所述的柱透镜粘结组成，该透镜光纤组件整体粘结固定于光纤保护衬套的内壁上，光纤组件用胶粘、激光焊接、储能焊接或钎焊固定于光纤固定衬套内部。

本实用新型中的另一种实现方式，所述的光学组件中柱透镜粘结固定于所述的C-mount热沉上。该柱透镜处于半导体激光芯片的前端面，在芯片发光后调整柱透镜的位置和角度以获得整形后快轴方向激光质量最好的光束。

在上述设计基础上的一种优化设计，在所述的光纤组件和柱透镜之间还设置有一透镜，该透镜也用胶粘接在光纤固定衬套的内壁上，所述半导体激光芯片发出的激光经过柱透镜和透镜组成的透镜组后耦合至所述的光纤组件中。上述的透镜可以是平凸透镜、双凸透镜或自聚焦透镜G-lens。

在本实用新型中，所述的TO3管帽与TO3管座之间采用胶粘、激光焊接、储能焊接或钎焊固定。

基于上述技术方案，本实用新型的带光纤耦合输出的半导体激光器相比于现有技术中的激光器具有如下技术优点：

本实用新型的激光器件的这种同轴封装形式不需要平行缝焊机进行密封，使用胶粘、激光焊接、储能焊接或钎焊固定即可以，经测试后密封性很好。管壳因为用的是电子产品中的TO3，所以价格便宜，整体产品的成本也就相对低很多。

附图说明

图1是现有技术中半导体激光器的BF4封装结构示意图。

图2是本实用新型一种带光纤耦合输出的半导体激光器的整体结构正视图。

图3是本实用新型一种带光纤耦合输出的半导体激光器的整体结构俯视图。

图4是本实用新型一种带光纤耦合输出的半导体激光器实施例1中的结构剖视图。

图5是本实用新型一种带光纤耦合输出的半导体激光器实施例2中的结构剖视图。

图6是本实用新型一种带光纤耦合输出的半导体激光器实施例3中的结构剖视图。