[发明专利]光纤耦合输出半导体激光器

说明书

本发明公开了一种光纤耦合输出半导体激光器，包括：半导体激光模块，输出激光；光束合束系统，对半导体激光模块输出的激光进行合束；空间‑光纤耦合器，接收合束后的激光并对其进行聚焦；以及光纤，与空间‑光纤耦合器间为快插式连接，实现聚焦后的激光的传输；其中，空间‑光纤耦合器为透镜组和光纤接头的集合体，且透镜组采用消像差设计，光纤接头实现所述快插式连接。本发明提供的该光纤耦合输出半导体激光器，集成光学整形器件、温度、湿度、电压监测器件于一体，实现整个激光器核心器件的实时监控，确保激光器可靠且稳定的运行。

技术领域

本发明涉及半导体激光技术领域，尤其涉及一种高可靠性高功率的光纤耦合输出半导体激光器。

背景技术

高功率光纤耦合输出半导体激光器具有重量轻、体积小、效率高、寿命长等优点，已广泛应用于各个领域，比如：工业加工领域(激光切割、焊接、熔覆、淬火、3D打印等)，军事领域(激光武器等)，生物医疗领域(高光谱成像、激光美容等)。

目前存在的光纤耦合输出半导体激光器系统，包括半导体激光器光源、光纤耦合系统、泵浦源及控制系统以及相应的冷却设备，整个半导体激光器系统可靠性较差，故障率高，在高温高湿环境中，出现光纤损坏等严重故障，甚至导致半导体激光器光源永久损坏，引起激光器停机，给用户带来巨大经济损失。

高功率光纤输出半导体激光器价格比较昂贵，采用统计学方法来确定其可靠性会使得激光器成本剧增。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种光纤耦合输出半导体激光器，以解决上述激光器系统存在的可靠性较差的问题。

(二)技术方案

一种光纤耦合输出半导体激光器，包括：

半导体激光模块，输出激光；

光束合束系统，对半导体激光模块输出的激光进行合束；

空间-光纤耦合器，接收合束后的激光并对其进行聚焦；

光纤，与空间-光纤耦合器间为快插式连接，实现聚焦后的激光的传输；以及

激光器外壳，上述半导体激光模块、光束合束系统和空间-光纤耦合器均通过该激光器外壳固定，且该激光器外壳的底部还固定有减震器；

其中，空间-光纤耦合器为透镜组和光纤接头的集合体，且该透镜组采用消像差和/或消色差设计，该光纤接头实现所述快插式连接。

一些实施例中，在光束合束系统和空间-光纤耦合器之间，还设置有耦合光阑，实现激光的滤波。

进一步的，其中：

一些实施例中，半导体激光模块为至少两个，且各个半导体激光模块的输出激光的中心波长不同。

一些实施例中，半导体激光模块设置与水冷板相邻。

一些实施例中，半导体激光模块还设置有充气孔。

一些实施例中，半导体激光模块还内置有温度传感器、湿度传感器和/或电压监测器件。

一些实施例中，光束合束系统包括：

至少一个二向色镜，每个二向色镜设置于一个半导体激光模块的发光面的前端；和/或

至少一个高反镜，每个高反镜设置于一个半导体激光模块的发光面的前端；

该二向色镜和高反镜共同作用实现不同的半导体激光模块的输出激光的合束。

一些实施例中，二向色镜和高反镜均设置于底座上，且该底座设置有进出水口实现通水冷却。

光束合束系统还包括：