[发明专利]集成激光光源

说明书

技术领域

本发明涉及激光光源，具体为一种集成激光光源。 

背景技术

在高亮度激光显示和高功率激光加工等领域对激光光功率的要求越来越大，现有技术中很难实现单个激光光源的大功率输出。特别是半导体激光器，虽然具有体积小，光电转换效率高，结构简单，运行稳定等优点，但由于输出功率小，必须进行多个激光器耦合集成，实现大功率输出。简单的阵列集成会造成体积大，光功率密度低，散射角大，散热特性差等缺陷。怎样实现大功率，高功率密度，小散射角激光光源成为激光显示、激光加工等领域中的难题之一。激光光源的相干性导致其在使用过程中会出现散斑现象。所谓散斑是指被激光照明的物体，在人眼观察时，其表面图像呈现颗粒状结构。这种颗粒状结构被称为“散斑”。散斑是由于相干光束被漫反射后相互干涉所产生。散斑的出现限制了激光成像系统的分辨率，一般情况下都希望尽量减小或消除散斑。 

公告号为CN101063519专利采用光纤耦合的方式实现大功率输出。激光器发出的光经过柱透镜、球透镜整形后变成平行光，每束平行光经汇聚透镜汇聚到一根光纤中，多束光纤再封装在一起。该设计方案的缺点是工艺难度大，光纤直径大，散射角大等。 

有专利文献采用两片准直透镜对红色和蓝色半导体激光器进行准直，多个准直光束经阶梯形反射镜剔除无光区，为提高光功率密度，再利用两个合束镜将红色，蓝色和绿色固态光纤激光器光束合为白光。 该方案中红色和蓝色光束剔除无光区后，圆形光斑为二维矩形阵列，并非为密堆积形结构，光功率密度低，耦合效率差。 

公告号为CN1316641的专利将多个波长递减激光器垂直入射到主光轴上，在主光轴上45度角放置多个波长合束镜，入射光束在主光轴上合束为一束同轴光束。该方法有效降低光斑截面大小和散射角度，但是由于不同波长激光器种类有限，无法实现大功率激光输出。 

综上所述，现有的激光器要实现大功率输出有许多技术困难，激光光源依然存在严重的散斑现象，影响了激光的应用，因此需要一种能够实现大功率激光输出、有效消除激光散斑以及具有高光功率密度的激光光源。为描述方便，规定沿激光出射的方向（即主光轴方向）为前，与其相反的方向规定为后。 

发明内容

本发明为解决目前激光器实现大功率输出较为困难、而简单的阵列布置会造成散热性差、输出的激光常常伴有散斑以及光功率密度不够高的技术问题，提供一种集成激光光源。 

本发明是采用如下技术方案实现的：一种集成激光光源，包括反射堆光耦合装置，和与反射堆光耦合装置相配合的激光发射器系统；所述反射堆光耦合装置包括位于主光轴上的一个中心反射面和多层沿主光轴轴向排列的反射阵；所述反射阵包括多个环绕主光轴布置的反射面；所述反射面与中心反射面的出射方向均朝向主光轴同一端；所述激光发射器系统包括与中心反射面和各反射阵相对应的激光发射器排列；所述激光发射器排列包括与各反射面及中心反射面相对应的多个激光发射器；所述每层反射阵的反射面的位置相错且与中心反射面的位置相错。