[发明专利]一种半导体激光器的光束整形器及制造方法

说明书

本发明公开了一种半导体激光器的光束整形器和其制作方法。该光束整形器包括光纤，光纤的输出端设置有定制跳线，定制跳线包括：输出端插芯和光束整形模块；输出端插芯安装在光纤的输出端，固定光纤；光束整形模块包括连接套筒和自聚焦透镜；自聚焦透镜用于匀化光纤输出的光斑，设置在连接套筒内的出光一侧；输出端插芯插入设置在连接套筒内的另一侧，连接套筒的外形尺寸与跳线标准件插芯的外形尺寸保持一致。本申请通过优化标准跳线结构，在光纤的输出端，增加了光束整形模块，能够匀化光斑，而且，本申请安装后定制跳线的尺寸，与跳线标准件保持一致，从而便于客户的安装使用，在不影响客户的安装与使用前提下，优化了输出光斑的均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，特别涉及一种半导体激光器的光束整形器及制造方法。

背景技术

半导体激光器(Laser Diode，简称LD)是利用半导体中的电子光跃迁引起光子受激发射而产生的光振荡器和光放大器的总称，以其转换效率高、体积小、重量轻、可靠性高、能直接调制以及与其它半导体器件集成的能力强等特点而成为信息技术的关键器件。

但是，目前市场上光纤耦合的半导体激光器，其输出光斑受其光纤纤芯的芯径、光纤长度、弯曲曲率、特殊光纤结构的影响，在实际中容易出现激光光束强度呈现类似高斯函数的不均匀光场的空间分布，出现光斑不均匀，输出光斑带有暗环、空心、螺旋等不同形式的问题。这样的光斑不均现象，导致半导体激光器输出光束质量影响客户端实际应用，而且不均匀的光强分布在激光医疗、3D成像、激光照明、激光热处理等领域还会带来温度场不均匀、局域过烧等系列危害，使得终端客户使用受到不同程度的限制。另外，半导体激光器的安装标准，也对半导体激光器光斑的整形匀化提出了结构上的限制要求。

发明内容

鉴于现有技术半导体激光器光斑不均匀且存在安装标准限制的问题，提出了本发明的一种半导体激光器的光束整形器和其制作方法，以便克服上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

依据本发明的一个方面，提供了一种半导体激光器的光束整形器，包括光纤，光纤的输出端设置有定制跳线，定制跳线包括：输出端插芯和光束整形模块；

输出端插芯安装在光纤的输出端，固定光纤；

光束整形模块包括连接套筒和自聚焦透镜；自聚焦透镜用于匀化光纤输出的光斑，设置在连接套筒内的出光一侧；输出端插芯插入设置在连接套筒内的另一侧，连接套筒的外形尺寸与跳线标准件插芯的外形尺寸保持一致。

可选地，连接套筒的外形尺寸与标准跳线SMA905的插芯外形尺寸保持一致。

可选地，光纤为多模光纤，用于对传播的激光进行第一匀化处理，第一匀化处理后的激光输出到定制跳线，由定制跳线的自聚焦透镜进行第二匀化处理。

可选地，自聚焦透镜采用材料为光学玻璃的曲面透镜。

可选地，自聚焦透镜的表面设置有增透膜。

可选地，连接套筒以胶黏形式与输出端插芯粘接。

可选地，自聚焦透镜，以胶黏形式固定于连接套筒内部光斑输出的一侧。

可选地，光纤的外部设置有光纤护套，光纤的两端分别设有光纤尾套。

可选地，光纤的输入端设置有输入端跳线。

依据本发明的另一个方面，提供了一种制作方法，制作如上任一项的半导体激光器的光束整形器，该方法包括：

制作尺寸小于跳线标准件插芯的输出端插芯，在光纤的输出端连接输出端插芯；

组装连接套筒和自聚焦透镜，形成光束整形模块；

组装输出端插芯和连接套筒，以在光纤的输出端安装光束整形模块。