[发明专利]具有激光器阵列的激光器件及其制造方法

说明书

本发明涉及一个激光器件，该器件至少具有一个激光器阵列和一个光学元件。光学元件可改变由激光器阵列，特别是由多个激光二极管棒条发出的激光束。激光束至少包括两根有其自身辐射方向的单激光辐射，其辐射轴基本上相互平行，位于唯一的同一平面内，彼此隔以初始间距，该光学元件在激光器阵列下游的辐射方向上具有一偏转镜元件，它可使具有相同旋转方向的各单激光辐射转向平行和垂直于公共面。

类似的激光器件可以参考例如DE19511593A1专利。其中描述了一个激光二极管棒条，在其辐射方向下游装有一块透明镜组以改变发出的辐射光束。镜组内有一系列镜子，该镜列是由许多位于公共平面内且相互平行的反射面构成。反射面垂直于辐射方向，可以设置各单激光辐射彼此之间的距离。反射面倾斜于辐射方向可以使各单激光辐射由平行于公共平面转向90°，同时可由该平面向大于0°角偏转。制造这样一个透明镜组要求高的精确度，由此需要支付高的技术费用。若在制作反射面时精度不足，镜组就会产生很高的辐射损耗。

本发明的目的在于开发一个如前言所述形式的激光器件，其制作技术简单同时具有相对较低的辐射损耗。

这一目标是由具有随后所述特征的激光器件来实现的。对本发明激光器件有益的改进结构见权利要求2至8。权利要求9的内容为其择优的制造方法。

本发明设计了引言所述形式的激光器件，其偏转镜元件为由平面平行透辐射光波导条拼合组成的光波导条堆垛结构，光波导条的数目与单个激光辐射数目相对应，这些光波导条的厚度小于各单激光辐射之间的初始距离。光波导条相互平行并倾斜于各单激光辐射的公共平面。每一激光辐射分属于一光波导条，在光波导条的第一端区，各所属单激光辐射透过光波导条的辐射耦合面直接耦合。

各光波导条具有与辐射轴相交的反射面，在辐射方向反射面位于辐射耦合面的下游，辐射轴由所属各单激光辐射构成。反射面是面对着各光波导条第一端区对面的第二端区，可使所属各单激光辐射从而向第二端区偏转。第二端区具有辐射输出耦合面，通过该耦合面该单激光辐射再次由光波导条射出。

经光波导条内部的辐射引导，本发明偏转镜元件中的辐射损耗比之引言所述形式的传统器件中的辐射损耗要大为减少。

顶视图为平行四边形的各光波导条，其侧面作为反射面可以在切割前或切割后为其制作提高反射率的镀层。上述情况下，利用切割面可将光波导条的短正面制成具有45°角的反射面。

为了改善光波导条的光波导特性，在光波导条之间优选具有低折射指数的粘合剂层作原料，将光波导条相互粘合在一起。对玻璃光波导条优选硅树脂粘合剂。

特别推荐的实施方案为，采用激光二极管棒条作为激光器阵列，将其固定在载体板的水平安装面上。在该安装面上激光二极管棒条和偏转镜元件之间有一例如为圆柱形透镜的光学准直元件，以使由激光二极管棒条发出的垂直于公共面的强发散单激光辐射趋于平行。光波导条形堆垛结构以梯形棱边安装在安装面板上，因此光波导条倾斜于各单激光辐射的公共面。

特别推荐的激光器件为，所有平行平面光波导条的宽度和厚度相同，而且光波导条形堆垛结构的顶视图为平行四边形结构，在其长轴方向上有不同的长度。光波导条在波导条型堆垛结构的三个侧面整齐地封闭，而在其另一面则设计成相互垒叠的梯形。作为反射面的梯形正面，它是沿着光波导条形堆垛结构的长轴方向设置的，以便于设置各单激光辐射彼此之间的间距。与阶梯相对的各个条形正面也是作为反射面设计的。

除上述优点外，本发明激光器件还具有低的辐射损耗和相比较低的制作费用，首先为其堆砌相互垒叠的具有不同宽度、呈长条型、对激光辐射为透明的平行平面光波导条，其数目对应于各单激光辐射数目，光波导条的长正面在一侧平齐，即终止于同一平面，在这一侧面对面的则是相互堆砌起来的各长正面，因而这个堆垛结构具有梯形形状。将这个堆垛结构分割成例如与长正面呈45°角的细长堆垛条，这就基本上说明了在光波导条形堆垛结构中所希望的偏转镜元件。

其他优点以及有利的制作方法由下列实施例结合图1至图6予以说明：

图1为实施例的透视说明图，

图2为实施例的第一侧视说明图，

图3为实施例的第二侧视说明图，

图4为实施例的顶视说明图，

图5为实施例的光波导条形堆垛结构的部分截面图，

图6为光波导条形堆垛结构反射面的另一种实施形式，

图7为利用实施例中的偏转镜元件改变激光辐射束的说明图，

图8a和8b则为依据实施例制作偏转镜元件的加工过程说明图。

在这些图中相同部分和相同功能的部分都具有相同的参考数字。