一种激光合束发射系统的制作方法

1.本实用新型涉及光通信技术领域，具体为一种激光合束发射系统。


背景技术：

2.在现有的光通信技术中，瓦级以上功率的激光二极管，受限于二极管本身的光电特性，调制带宽较低，很难超过10mhz，导致基于半导体激光器调制的通信系统的通信速率很低。


技术实现要素：

3.针对目前的单激光二极管通信功率和通信速率都比较低的问题，本实用新型提出了一种激光合束发射系统，在保证足够输出光功率的前提之下，提高了调制带宽和通信速率。
4.本实用新型是采用如下的技术方案实现的：一种激光合束发射系统，包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块，半导体激光器阵列包含若干半导体激光器，半导体激光器分为若干组，组内的半导体激光器串联，驱动调制电路模块连接半导体激光器阵列，半导体激光器阵列的光路对准光学合束模块，光学合束模块能将半导体激光器阵列中激光器光束合束并叠加其功率，有效提高通信过程中激光输出功率和调制带宽，进而提高通信速率。
5.上述的一种激光合束发射系统，驱动调制电路模块包括调制信号源、信号分路器、功率放大器、恒流源和偏置器；调制信号源和信号分路器连接，信号分路器连接若干个功率放大器，每个功率放大器和一个偏置器连接，每个偏置器上还连接有恒流源。调制信号源提供调制信号，经过信号分路器后分为相等的几路信号，每路信号再经过功率放大器后经过偏置器加载在恒流驱动电路上，每个恒流驱动电路驱动一组半导体激光器。
6.上述的一种激光合束发射系统，光学合束模块包括光束整形模块、反光镜、偏振合束器和聚焦镜，半导体激光器阵列中每一组的光路上依次设置有光束整形模块和反射镜，每两个反射镜的反射光路对准一个偏振合束器，所有的偏振合束器的输出光路对准聚焦镜，聚焦镜后连接光纤。反射镜将每一组中半导体激光器的光束合并成相同方向输出的光束，偏振合束器将来自两个反射镜的相互垂直的反射光合束并叠加其功率大小，聚焦镜将所有偏振合束器合束后的光束聚焦后输入到光纤中。
7.本实用新型提出了一种激光合束发射系统，该系统包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块，利用阵列式调制方式，在提高激光输出功率的前提下，同时提高调制带宽。
附图说明
8.图1为光学合束原理图。
9.图2为驱动调制原理图。
具体实施方式
10.一种激光合束发射系统，该系统包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块。
11.驱动调制电路模块包括调制信号源、信号分路器、功率放大器、恒流源和偏置器。调制信号源提供调制信号，经过信号分路器后分为相等的几路信号，每路信号再经过功率放大器后经过偏置器加载在恒流驱动电路上。半导体激光器阵列包含若干同型号的半导体激光器，所述半导体激光器分为若干组，组内的半导体激光器串联，每组半导体激光器放置在偏置器之后的恒流驱动电路上。每组内最佳串联个数依据电传播速度、半导体激光器之间的距离、调制频率得出相位差和调制幅度，根据计算结果得出最佳串联个数。
12.光学合束模块利用空间合束和偏振合束的方法实现。空间合束是利用一个或者多个反射镜将来自不同光源的光束合并成相同方向输出的光束。空间合束后，使得光束实现空间方向上的叠加。偏振合束是利用偏振态相互垂直的两束半导体激光光束，通过偏振器件比如偏振合束器等来实现合束。偏振合束能够实现光束的合束并叠加其功率大小。光学合束模块包括光束整形模块、反光镜、偏振合束器和聚焦镜，半导体激光器阵列每一组中的半导体激光器的光路上依次设置有光束整形模块和反射镜，每两个反射镜的反射光路对准一个偏振合束器，所有的偏振合束器的输出光路对准聚焦镜，聚焦镜后连接光纤。


技术特征：
1.一种激光合束发射系统，其特征在于：包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块，半导体激光器阵列包含若干同型号的半导体激光器，半导体激光器分为若干组，组内的半导体激光器串联，驱动调制电路模块连接半导体激光器阵列，半导体激光器阵列的光路对准光学合束模块。2.根据权利要求1所述的一种激光合束发射系统，其特征在于：驱动调制电路模块包括调制信号源、信号分路器、功率放大器、恒流源和偏置器；调制信号源和信号分路器连接，信号分路器连接若干个功率放大器，每个功率放大器和一个偏置器连接，每个偏置器上还连接有恒流源。3.根据权利要求2所述的一种激光合束发射系统，其特征在于：光学合束模块包括光束整形模块、反光镜、偏振合束器和聚焦镜，半导体激光器阵列中每一组的光路上依次设置有光束整形模块和反射镜，每两个反射镜的反射光路对准一个偏振合束器，所有的偏振合束器的输出光路对准聚焦镜，聚焦镜后连接光纤。

技术总结
本实用新型涉及光通信技术领域，具体为一种激光合束发射系统。包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块。驱动调制电路模块包括调制信号源、信号分路器、功率放大器、恒流源和偏置器；半导体激光器阵列包含若干同型号的半导体激光器，半导体激光器分为若干组，组内的半导体激光器串联；光学合束模块包括光束整形模块、反光镜、偏振合束器和聚焦镜。驱动调制电路模块连接半导体激光器阵列，半导体激光器阵列的光路对准光学合束模块。本实用新型提出了一种激光合束发射系统，该系统包括驱动调制电路模块、半导体激光器阵列和光学合束模块，利用阵列式调制方式，在提高激光输出功率的前提下，同时提高调制带宽。同时提高调制带宽。同时提高调制带宽。


技术研发人员：牛晋元 郭帅 段永强 李泽宇 杨凯凤
受保护的技术使用者：山西重明光子通信技术有限公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/10/4