[发明专利]一种高功率半导体激光器的扩束装置

权利要求书

1.一种高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的半导体激光器叠阵、准直透镜组和分光系统，所述半导体激光器叠阵由若干个半导体激光单元堆叠组成，所述分光系统包括沿半导体激光器叠阵堆叠高度方向依次设置的n个分光镜以及最后设置的一个全反射镜，其中第1个分光镜与半导体激光器叠阵堆叠高度相当，n个分光镜以及全反射镜平行等间隔排列，与半导体激光器叠阵出光方向成30-60°设置；第1个分光镜的透射光与其余n-1个分光镜以及全反射镜的反射光共同形成激光扩束；

n个分光镜的光透过率不同，使得第1个分光镜的透射光能量与其余n-1个分光镜以及全反射镜的反射光能量相等：

第1个分光镜的透过率为1/(n+1)，反射率为n/(n+1)；

第m个分光镜的透过率为(n-m+1)/(n-m+2)，反射率为1/(n-m+2)；

其中，n为分光镜总个数，m为分光镜的排列序号，1<m≤n，排列序号按照激光依次通过的顺序进行排号。

2.一种高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：包括沿光路依次设置的半导体激光器叠阵、准直透镜组和分光系统，所述半导体激光器叠阵由若干个半导体激光单元堆叠组成，所述分光系统包括沿半导体激光器叠阵出光方向依次设置的n个分光镜以及最后设置的一个全反射镜，其中第1个分光镜与半导体激光器叠阵堆叠高度相当，n个分光镜以及全反射镜平行等间隔排列，与半导体激光器叠阵出光方向成30-60°设置；n个分光镜以及全反射镜的反射光共同形成激光扩束；

n个分光镜的光透过率不同，使得n个分光镜以及全反射镜的反射光能量相等：

第m个分光镜的反射率为1/(n-m+2)，透过率为(n-m+1)/(n-m+2)；

其中，n为分光镜总个数，m为分光镜的排列序号，1≤m≤n，排列序号按照激光依次通过的顺序进行排号。

3.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：所述半导体激光单元为焊接在热沉上的半导体激光器芯片，所述半导体激光器芯片为一个单管芯片、微型巴条或者巴条，或者为多个单管芯片、微型巴条或者巴条。

4.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：所述准直透镜组包括快轴准直透镜和慢轴准直透镜两者或两者之一，其中，快轴准直透镜为准直D型非球面透镜，慢轴准直镜为单阵列柱面透镜。

5.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：所述全反射镜的基体材料为玻璃或金属，表面镀高反膜；或者高反膜采用多层介质反射膜。

6.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：所述分光镜的基体材料为玻璃，分光镜表面镀增反膜，增反膜的材料为硫化锌-氟化镁膜系。

7.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：所述分光镜与全反射镜一起安装在带刻度的固定架上，固定架的材料为塑料，铝，钢或者铜。

8.根据权利要求1或2所述的高功率半导体激光器的扩束装置，其特征在于：分光镜的光透过率不同是采用不同规格的镀膜实现。