[实用新型]一种高功率半导体激光器波长锁定装置

说明书

本实用新型公开了一种高功率半导体激光器波长锁定装置，该装置包括：多个单管半导体激光器，用于产生预设波长的激光；合束模块，用于将多个单管半导体激光器输出的激光进行合束；光纤光栅，用于接收合束后的激光，对多个单管半导体激光器进行波长锁定，实现多个单管半导体激光器窄波长输出。通过实施本实用新型，在多个单管半导体激光器出光方向设置光束整形模块和耦合模块，可以使得多个单管半导体激光器输出的激光合束后耦合进入光纤光栅中传输，光纤光栅可以将输入光束中的预设波长光束反馈至相应的单管半导体激光器中，可以对多个单管半导体激光器同时进行波长锁定，实现多个单管半导体激光器即高功率半导体激光器的窄波长光纤耦合输出。

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器技术领域，具体涉及一种高功率半导体激光器波长锁定装置。

背景技术

大功率半导体激光器常被用作固体激光器(如薄片，光纤和板条激光器)的泵浦源，因此其效率、激光发射的空间和光谱特性决定了固体激光器的性能。大功率激光器芯片也被直接用材料加工(如表面处理，焊接，增材制造，切割)的工业领域以及于光纤激光、固体激光的泵浦领域。

目前，当在泵浦领域应用大功率半导体激光器时，由于增益介质泵浦带宽通常较窄，需要大功率半导体激光器能够实现窄波长输出。然而，目前实现半导体激光器光谱的窄化的技术主要有DFB/DBR半导体激光器以及体布拉格光栅或者面光栅外腔反馈波长锁定技术等，其中，DFB/DBR半导体激光器主要停留在实验室研究阶段，且制备成本较高；而体布拉格光栅或者面光栅外腔反馈波长锁定技术可以实现较窄的线宽和较大的输出功率，但是其核心器件价格昂贵，调节难度高，很难实现低成本大批量生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种高功率半导体激光器波长锁定装置，以解决现有技术中大功率激光器难以输出窄波长的技术问题。

本实用新型实施例第一方面提供一种高功率半导体激光器波长锁定装置，包括：多个单管半导体激光器，用于产生预设波长的激光；光束整形模块，用于将多个单管半导体激光器输出的激光进行整形；耦合模块，用于将整形后的光束耦合进光纤；光纤光栅，用于接收耦合的光束，对多个单管半导体激光器进行波长锁定，实现多个单管半导体激光器窄波长输出。

进一步地，所述光束整形模块包括：准直镜，用于将多个单管半导体激光器输出的激光分别进行准直，得到多个准直光束。

进一步地，所述光束整形模块还包括：阶梯反射镜，用于将准直后的光束进行反射得到多个按照预设规律排列的激光光束。

进一步地，所述耦合模块包括：球面镜、非球面镜、双胶合透镜、正交柱面镜对中的任意一种。

进一步地，所述准直镜包括：快轴准直镜和慢轴准直镜，所述快轴准直镜用于调整多个单管半导体激光器输出的激光在快轴方向的发散角，输出调整光束；所述慢轴准直镜用于调整所述调整光束在慢轴方向的发散角，得到多个准直光束。

进一步地，所述光纤光栅包括：由内到外依次设置的外包层、内包层以及纤芯，所述纤芯中刻蚀有周期排布的光栅，用于对多个单管半导体激光器进行波长锁定。

进一步地，至少一个单管半导体激光器的前腔面设置增透膜。

进一步地，所述增透膜的反射率大于0小于0.1％。

进一步地，所述纤芯的直径大于40μm。

进一步地，所述光纤光栅的衍射效率大于80％。

本实用新型实施例第二方面提供一种高功率半导体激光器波长锁定方法，包括：将多个单管半导体激光器输出的激光进行整形后耦合至光纤光栅；所述光纤光栅将输入光束中的预设波长的光束反馈至多个单管半导体激光器进行波长锁定，实现多个单管半导体激光器窄波长输出。

本实用新型技术方案，具有如下优点：