[发明专利]多千瓦级的蓝色激光系统

说明书

在不脱离多kW级蓝色(400‑495nm)光纤传输激光器和模块结构的情况下，本发明能以本文具体公开形式以外的其他形式体现。实施例中，激光器传送5mm*mrad的光束参数乘积的激光束，其用于材料加工、焊接和泵浦拉曼激光器。在一种实施例中，激光系统是光纤耦合模块集成，该模块又由子模块组成。一种实施例有子模块，该子模块有多个有低反射率前端面的带透镜蓝色半导体增益芯片。通过在外腔结构中使用体布拉格光栅，这些波长锁定在波长扩展1nm的波长中。一种实施例包括有多个子模块的模块，这些子模块通过以10nm的带宽波长复用和随后的偏振束组合而被组合。每个模块的输出都通过光纤耦合到低NA光纤中。一种实施例中，通过光纤捆绑和组合多个模块成单根输出光纤来实现kW级的蓝色激光系统。

本申请：(i)根据35U.S.C.§119(e)(1)，要求于2017年11月1日递交的、申请号为62/580,419的美国临时专利申请的优先权权益，该申请的全部公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及高功率激光系统，该高功率激光系统提供较低波长的波长激光能量，例如约350nm至约700nm的波长激光能量，以及涉及这些系统和激光束的用途，包括材料加工和激光焊接应用。

背景技术

基于红外(IR)的(例如，具有大于700nm波长的，并且特别是具有大于1,000nm波长的)增材制造系统，除其他方面，存在两个缺陷，这限制了构建体积和构建速度。

如本文所用，除非另有明确说明，否则“UV”、“紫外光”、“UV光谱”和“光谱的UV部分”以及类似术语，应赋予其最广泛的含义，并且包括波长约10nm至约400nm和10nm至400nm的光。

如本文所使用的，除非另有明确说明，否则术语“高功率”、“多千瓦”和“多kW”激光和激光束以及类似的此类术语表示和包括激光束、以及提供或传送激光束的系统，该激光束具有至少1kW(非低功率，例如，不少于1kW)、至少2kW(例如，不少于2kW)、至少3kW(例如，不小于3kW)、大于1kW、大于2kW、大于3kW、约1kW至约3kW、约1kW t至约5kW、约2kW至约10kW的功率和在这些范围内的其他功率以及更大的功率。

如本文所用，除非另有明确说明，否则术语“可见”、“可见光谱”和“光谱的可见部分”以及类似术语，应赋予其最广泛的含义，并且包括波长约380nm至约750nm的光，和从约400nm至700nm。

如本文所用，除非另有明确说明，否则术语“蓝色激光束”、“蓝色激光”和“蓝色”应赋予其最广泛的含义，并且通常指的是提供激光束的系统，激光束，提供(例如传送)激光束的激光源，例如激光器和二极管激光器，或波长从约400nm到约495nm的光。

如本文所用，除非另有明确说明，否则术语“绿色激光束”、“绿色激光”和“绿色”，应赋予其最广泛的含义，并且通常指的是提供激光束的系统，激光束，提供(例如传送)激光束的激光源，例如激光器和二极管激光器，或波长从约495nm到约570nm的光。

通常，除非另有说明，否则本文所用的术语“约”意在涵盖±10％的方差或范围，涵盖与得到所述值相关的实验或仪器误差，并且优选地涵盖其中较大者。

如本文所用，除非另外指明，否则值的范围、约“x”到约“y”的范围以及类似的此类术语和量化的详述均包括落入该范围内的每个项目、特性、值、数量或量。如本文所用，除非另有说明，否则范围内的每个和所有单独的点均并入本说明书，如在本文中被单独叙述一样，是本说明书的一部分。

本发明的背景部分旨在介绍与本发明的实施例有关的本领域的各个方面。因此，本节的前述介绍提供了更好地理解本发明的框架，而不应视为对现有技术的承认。

发明内容