[发明专利]用于高功率半导体激光列阵的光束整形装置

摘要

本发明涉及半导体激光列阵光束整形装置的结构设计。包括：激光列阵1、第一透镜组2、第二透镜组3、第一平凸透镜组4、快轴压缩柱透镜5、第二平凸透镜组6、光纤列阵7、光纤束8、聚焦透镜9、光纤10；本发明采用了双远心光学结构，解决了设计和制作均十分困难、耦合效率较低的问题，使得设计和制作比较简单易行，本发明设计出新型的相对简单的微光学系统以保证较高的耦合效率。由于本发明采用了光纤列阵和光纤束的技术方案，将一维阵列排列光束变为圆形光束并进入一根光纤，本发明实现了高功率、高亮度、高质量和数值孔径小的光束输出，提供用于高功率半导体激光列阵的光束整形装置。

主权项

1、用于高功率半导体激光列阵的光束整形装置，包括：激光列阵(1)，其特征在于：在光束传播方向依次放置激光列阵(1)、第一透镜组(2)、第二透镜组(3)、第一平凸透镜组(4)、快轴压缩柱透镜(5)、第二平凸透镜组(6)、光纤列阵(7)、光纤束(8)、聚焦透镜(9)、光纤(10)；激光列阵(1)各发光单元发射数条光束，经过第一透镜组(2)对数条光束进行消像差、聚焦使椭圆形光斑会聚成毫米级圆光斑，第二透镜组(3)的焦点在会聚光斑处与第一透镜组(2)形成双远心光学结构，激光列阵(1)各发光单元发射的数条光束经过双远心光学结构后，使数条光束的快、慢轴的发散角均被压缩成小数值孔径光束，第二透镜组(3)输出端面输出的小数值孔径光束之间的距离变大使每条光束与第一平凸透镜组(4)中的平凸透镜一一对应；在第一平凸透镜组(4)与第二平凸透镜组(6)之间安置有快轴压缩柱透镜(5)，第一平凸透镜组(4)与第二平凸透镜组(6)相互对应放置，第一平凸透镜组(4)的凸形面放置于靠近快轴压缩柱透镜(5)的一面并按弧形形状排列，第一平凸透镜组(4)的平面放置于靠近第二透镜组(3)的一面，第一平凸透镜组(4)光轴与光束传播方向平行，第一平凸透镜组(4)输出光束为平行光，经快轴压缩柱透镜(5)后进入第二平凸透镜组(6)，第二平凸透镜组(6)的凸形面靠近快轴压缩柱透镜(5)的另一面，第二平凸透镜组(6)的平面靠近光纤列阵(7)并按一维阵列排列，第二平凸透镜组(6)的光轴与光束传播方向平行，第二平凸透镜组(6)中平凸透镜输出微米级圆光斑；光纤列阵(7)的光纤输入端按一维阵列排列与第二平凸透镜组(6)中的输出端一一对应相对放置；将光纤列阵(7)的输出端集成一束光纤束(8)，光纤束(8)的输出端面与聚焦透镜(9)的输入端面相对放置，聚焦透镜(9)的输出端面与光纤(10)的输入端面相对放置，使数条光束聚焦成一个光斑进入一根光纤(10)。