[实用新型]激光器阵列装配指向性测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光电装置技术领域，尤其涉及一种激光器阵列装配指向性测试系统。

背景技术

大功率半导体激光器具有光电转换效率高、体积小、寿命长、功率密度高等优点，在固体激光器泵浦、激光加工、激光医疗、激光显示以及军事应用等领域得到了越来越广泛的应用。在近十年内，随着大功率半导体激光器产品进一步成熟，通过各种结构将激光巴条封装成的线阵、叠阵模块的输出功率可达数千瓦甚至上万瓦，在工业加工、军事等领域的需求有很大增长。

半导体激光器的一个固有特点为光束质量的不对称性，具有较大的象散和发散角。半导体激光器的远场光斑为椭圆状，垂直于发光面的方向（快轴方向）具有较大的发散角，通常为30°-40°，平行于发光面方向（慢轴方向）的发散角相对较小，大约为8°。半导体激光器的固有特点决定了在应用之前要光束整形。

将激光器巴条组装成叠阵是实现大功率或超大功率输出的一种重要形式。在大功率半导体阵列光纤耦合模块中，要求激光器具有非常高的光束质量，以便于能够聚焦耦合进入光纤中，这就要求半导体激光器阵列的光学性能好，即巴条的发散角小，指向性好。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种激光器阵列装配指向性测试系统，所述测试系统在巴条准直过程中，在线监测光束质心、发散角等参数，实时调节准直透镜的位置、旋转、俯仰等，保证光束准直过程中，光束质量最优化，提高大功率半导体激光器的光束质量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种激光器阵列装配指向性测试系统，其特征在于：所述系统包括半导体激光器叠层阵列、若干个准直透镜、光屏、光斑在线监测系统，所述半导体激光器叠层阵列为半导体激光器的巴条在快轴方向堆叠而成，每个巴条对应一个准直透镜，准直透镜设置于所述巴条的出射光窗口处，用于汇聚巴条发射的光，所述光屏与巴条的出射光窗口相对设置，且与巴条发射的光路垂直，通过准直透镜汇聚后的光束照射到光屏上形成光斑，所述光斑在线监测系统包括摄像头和与摄像头连接的数据处理计算机，所述摄像头与光屏相对设置，用于采集光屏上的光斑图像，摄像头采集的光斑图像传输到数据处理计算机。

进一步的技术方案在于：所述测试系统还包括透镜夹具和夹具位移装置，所述准直透镜被透镜夹具夹持，所述透镜夹具与所述夹具位移装置固定连接，夹具位移装置用于改变透镜夹具的位置。

进一步的技术方案在于：所述夹具位移装置为电动位移台或者精密手动位移台。

进一步的技术方案在于：所述巴条的宽度为10mm或者5mm。

进一步的技术方案在于：所述半导体激光器叠层阵列采用高纯水作为冷却液。

进一步的技术方案在于：所述准直透镜采用高折射率玻璃制作。

进一步的技术方案在于：所述准直透镜为柱面非球面透镜。

进一步的技术方案在于：所述光屏上设有方格，用于定位光斑。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用光斑在线监测系统，在巴条准直过程中，在线监测光束质心、发散角等参数，实时调节准直透镜的位置、旋转、俯仰等，保证光束准直过程中，光束质量最优化。在激光阵列装配过程中，对每个巴条的俯仰、偏转角度进行精密调节，精确调节固定巴条的力矩，提高装配精度和整体光场一致性，实现叠成阵列指向性达到最佳值。通过以上系统装配激光阵列，可实现半导体激光器叠层阵列快轴发散角<5mrad，快轴指向性≤±2mrad。

附图说明

图1-2是本实用新型的原理框图；

其中：1、半导体激光器叠层阵列 2、准直透镜 3、透镜夹具 4、光屏 5、光斑在线监测系统 6、摄像头 7、数据处理计算机。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。