[发明专利]一种半导体激光器老化夹具及其应用

说明书

本发明涉及一种半导体激光器老化夹具及其应用，包括水冷板、限位板、快速夹具和压条；限位板，设置在水冷板上表面，其上开设有至少一个与半导体激光器相匹配的限位孔；快速夹具，设置在水冷板一端；压条，一端与水冷板铰接，另一端通过快速夹具夹紧，其上开设有与限位孔一一对应的沉孔，沉孔内安装有弹性压块，弹性压块用于压紧半导体激光器。本发明半导体激光器老化夹具可一次性将多个半导体激光器放置在限位板上，并由压条同时固定在水冷板上，相比传统方式通过螺丝逐个固定半导体激光器，安装效率大大提高。

技术领域

本发明涉及一种半导体激光器老化夹具及其应用，属于半导体激光器工装技术领域。

背景技术

在过去的几十年中，激光科学在制造更高、更快、更小的相干光源上取得了巨大成功。与电子器件类似，光子器件的小型化和集成化有广阔的应用前景。其中半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高等优异的的特点，在显示、工业加工、医疗、泵浦等领域有着广泛的应用。近年来，随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、腔面钝化技术、高稳定性封装技术、高效散热技术的飞速发展，特别是在直接半导体激光工业加工应用以及大功率光纤激光器抽运需求的推动下，具有高功率、高光束质量的半导体激光器飞速发展，为获得高质量、高性能的直接半导体激光加工设备以及高性能大功率光纤激光抽运源提供了光源基础。例如在通信领域，如何使激光器的输出光能更稳定、更长距离的传输，在泵浦固体激光器中如何使半导体激光器的输出光功率能更有效地传输到激光增益介质上，从而得到更高的泵浦效率，这些都涉及到半导体激光器与光纤的耦合问题。

一般来讲，空间合束、偏振合束，主要是将半导体激光器发出的激光光束通过快慢轴整形后聚焦或者成像到光纤纤芯端面。而光纤的导光部分是由纤芯和包层组成，纤芯的折射率会略大于包层的折射率。当入射到光纤纤芯端面的光发散角小于光纤的数值孔径时，进入纤芯后将在纤芯和包层的界面处发生全反射，而入射到光纤纤芯端面的光发散角大于光纤数值孔径时，即使进入纤芯也不会在纤芯和包层的界面处发生全反射，因此会很快折射出光纤而不在纤芯传输，形成包层光，从而转化为热。然而多管芯的空间合束、偏振合束，光纤耦合总有一定的耦合效率，很难实现100％的耦合。半导体激光器的老化是半导体激光器制造过程中很关键的一步。为了使激光器工作性能处于一个稳定的状态，需要激光器预先进行高温、大电流工作促使其老化至性能曲线中较平稳的区域。而半导体激光器的老化效率是生产个过程中提高生产效率的重要一个环节。半导体激光器的老化时间是一定的，在这里提高老化之前的安装效率至关重要，之前在安装老化激光器时，大部分都是用螺丝上紧在老化台上。这样大大的增加了工作量和工作时间，满足不了高效率的要求，效率低，不适于批量生产，经济效益也差。

例如，中国专利文献CN209389444U提供了一种半导体激光器老化夹具，该老化夹具的夹紧装置推动滑块向前滑动使滑块的前端与半导体激光器的后端接触，半导体激光器的前端与长孔的前端相接触，从而实现将半导体激光器挤压固定在长孔中。采用推动滑块向前滑动的方式安装，速度较慢，经济效益低，同时该老化夹具结构相对复杂。

中国专利文献CN103326231A公开了一种半导体激光器老化方法及固定夹具，该激光器老化固定夹具的导电基座固定在底座边缘，基座外边开凹槽，基座上粘贴有负极电极片，另有一固定夹条用于将激光器过渡电极片夹持在负极电极片上；固定杆可上下转动，固定杆横臂上设有挂环，底座上固定有弹簧，弹簧通过挂钩挂在固定杆的挂环上，为固定杆垂直臂提供向下的压力。将装有激光器的热沉放置于基座的凹槽内，用夹条将激光器的过渡电极片固定在基座的负极电极片上，固定杆垂直臂的端部底面压在激光器热沉上，基座的负极电极片连通电源负极，基座的一个螺钉连通电源正极。该固定夹具虽在一定程度上提高了老化合格率和老化效率，但一次只能固定一个激光器，安装效率过低。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供旨在一种半导体激光器老化夹具，该夹具主要用来提高半导体激光器老化前的安装效率，其能够一次性安装多个半导体激光器，在一次老化过程中提高老化合格率，保证老化效果一致性。

本发明还提供上述一种半导体激光器老化夹具的使用方法。