[发明专利]一种半导体激光器

说明书

本发明提出一种半导体激光器，包括：合束单元、聚焦镜和光纤，合束单元包括第一、第二激光芯片和空间合束透镜，空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片和慢轴准直部；反射部用于将所述第二激光芯片以第一方向射出的光束改变为沿第二方向射入合束部；半波片用于改变第一或第二激光芯片射出的光束的偏振方向；合束部用于将反射部射出的光束和经过半波片的光束合束；慢轴准直部用于将经过合束部的光束准直，慢轴准直部与第一激光芯片之间的光程和慢轴准直部与第二激光芯片之间的光程相等；聚焦镜将经过慢轴准直部射出的光束耦合进入光纤。本发明减小了反射镜和慢轴准直镜的数量及占用空间，半导体激光器在激光芯片出光方向上的尺寸得以减小。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种半导体激光器。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、可靠性高和寿命长等优点，在工业加工、生物医疗和国防等领域具有重要的应用。随着各行各业的发展，无论是作为泵浦源，还是直接应用，都对半导体激光光源提出了进一步的需求。在需求更高功率的情况下，为了保持高光束质量，就必须进行激光合束。激光合束是实现大功率、高光束质量半导体激光的有效技术途径之一，它通过几何或物理光学手段，将多个单元光束合成一束激光。

图1、图2示出了现有的使用合束技术的半导体激光器。图中，01为半导体激光芯片，02为快轴准直镜，03为慢轴准直镜，04为小反射镜，05为大反射镜，06为半波片，07为偏振分光棱镜，08为聚焦镜，09为光纤。结合图1、图2所示，该激光器将多个半导体激光器芯片01排成两排，将两排半导体激光芯片01对向设置，每一排的半导体激光芯片01发出的光束经过慢轴准直镜03和小反射镜04，经过小反射04改变光束方向后，与同一排其他半导体激光芯片01形成一维光束或二维光束阵列，形成空间合束。为进一步增大功率，在光学合束的基础上，将两排半导体激光器芯片的一排发出的光束经过大反射镜05改变光束方向，经过半波片06改变偏振方向，与另外一排半导体激光器芯片的光束以正交方向进入偏振分光棱镜07，形成偏振合束后的光束耦合进入光纤09输出。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：图1和图2的半导体激光器中，对向排布的两排半导体激光器芯片需要两组慢轴准直镜、小反射镜以及分立的偏振分光棱镜，透镜数量较多，占据半导体激光器较大的空间。另外，激光芯片发出的光束经过的透镜表面数量越多，功率损失越多，受慢轴准直镜焦距限制，慢轴准直透镜与激光芯片之间光路占据空间较大，半导体激光器的尺寸较大。在航空航天等高端应用领域对半导体激光器的体积要求越来越小，因此现有的半导体激光器存在改进空间。

发明内容

本发明旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种半导体激光器，解决现有技术中半导体激光器功率损失较多、尺寸较大的问题。

为达到上述目的，本发明提出的一种半导体激光器，包括：合束单元、聚焦镜和光纤，所述合束单元包括第一激光芯片、第二激光芯片和空间合束透镜，所述空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片和慢轴准直部；

所述反射部用于将所述第二激光芯片以第一方向射出的光束改变为沿第二方向射入所述合束部；

所述半波片用于改变所述第一激光芯片或所述第二激光芯片射出的光束的偏振方向；

所述合束部用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片的光束合束；

所述慢轴准直部用于将经过所述合束部的光束准直，所述慢轴准直部与所述第一激光芯片之间的光程和所述慢轴准直部与所述第二激光芯片之间的光程相等；

所述聚焦镜将经过所述慢轴准直部射出的光束耦合进入所述光纤。