一种多波长半导体激光模块的制作方法

本技术属于半导体激光,尤其涉及一种多波长半导体激光合束模块。

背景技术：

1、近年来随着技术的进步，激光在加工、照明、医疗、通信等领域应用越来越广泛。

2、单个半导体激光管芯发出单一波长的激光，照射物质产生的作用单一，且单管芯激光功率有限，往往无法满足应用需求。

3、如激光加工领域，由于不同金属对不同波长激光吸收效率不同，近年来开始采用多波长复合使用对材料进行焊接、打孔、标刻等加工。

4、激光医疗领域，利用不同波长激光照射到组织上产生的不同效果，经常采用多波长激光同时对组织进行复合照射，起到多重治疗效果。

5、激光照明领域，通常需要两个以上波长激光合束照射，获得白光激光用于照明或显示成像。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种多波长半导体激光合束模块，包括四个子模块、两块波长合束镜、偏振合束镜、聚焦透镜、水冷板，每组两个子模块分别包括激光热沉、半导体激光管芯、快轴准直镜、慢轴准直镜。每个子模块各自有n*n个半导体激光管芯发出的激光经过快轴准直、慢轴准直，获得准直传输的光束。每组两个子模块波长不同，经过各自波长合束镜后传输方向重合。从而两组模块都包含两个波长激光，在出光方向和水平方向上都互相垂直，两组激光偏振方向上相互垂直，经过偏振合束镜后激光传输方向重合，在经过聚焦透镜，将两组共四个个子模块的多个波长激光合到一个点上,获得多波长高功率激光。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多波长半导体激光合束模块，包括：

3、四个激光模块，两个波长合束镜、偏振合束镜和聚焦透镜，其中，第一激光模块的发出的光与第二激光模块发出的光均与第一波长合束镜为45°，且经过第一波长合束镜后重合；第三激光模块的发出的光与第四激光模块发出的光均与第二波长合束镜为45°，且经过第二波长合束镜后重合；偏振合束镜设置在第一波长合束镜合束光竖直方向偏振光光路上，偏振合束镜设置在第二波长合束镜合束光水平方向偏振光光路上，偏振合束镜的合束面与第一波长合束镜和第二波长合束镜发出的合束光束夹角都为45°，聚焦透镜设置在偏振合束镜偏振合束后的出光光路上。

4、进一步地，激光模块包括：激光热沉、半导体激光管芯、快轴准直镜、慢轴准直镜和孔；半导体激光管芯、快轴准直镜、慢轴准直镜和孔的数量相同，激光热沉为阶梯形状，包括一个以上的阶梯面和阶梯台，阶梯面上设有一个以上的孔，半导体激光管芯固定在孔内，快轴准直镜和慢轴准直镜设置在阶梯台上，半导体激光管芯光路依次经过快轴准直镜和慢轴准直镜；每个阶梯面上的孔数量相同；快轴准直镜、慢轴准直镜、偏振合束镜和聚焦透镜镀有增透膜；快轴准直镜包括镜片、镜架，镜片安装在镜架上；激光热沉还包括两个相互垂直的散热面。

5、进一步的，第一激光模块发出激光波长与第二激光模块发出激光波长不相同，第三激光模块发出激光波长与第四激光模块发出激光波长不相同。

6、进一步的，第一激光模块发出激光波长与第三激光模块发出激光波长相同，第二激光模块发出激光波长与第四激光模块发出激光波长相同。

7、进一步的，第一激光模块发出激光波长与第四激光模块发出激光波长相同，第二激光模块发出激光波长与第三激光模块发出激光波长相同。

8、进一步的，还包括水冷板，激光模块、波长合束镜、偏振合束镜均设置在水冷板上。

9、与现有技术相比，具备以下有益效果：

10、将4*n*n个半导体激光管芯的激光准直、合束，获得激光功率为四个模块激光功率之和，包含多个波长(2-4个波长)，共同发挥效用，可用于激光加工、医疗、照明等领域。

技术特征：

1.一种多波长半导体激光模块，其特征在于，包括：多个激光模块，多个波长合束镜、偏振合束镜(7)和聚焦透镜(8)，其中，第一激光模块(1)的发出的光与第二激光模块(2)发出的光均与第一波长合束镜(5)夹角为45°，且经过第一波长合束镜(5)后重合；第三激光模块(3)的发出的光与第四激光模块(4)发出的光均与第二波长合束镜(6)夹角为45°，且经过第二波长合束镜(6)后重合；偏振合束镜(7)设置在第一波长合束镜(5)合束光竖直方向偏振光光路上，偏振合束镜(7)设置在第二波长合束镜(6)合束光水平方向偏振光光路上，偏振合束镜(7)的合束面与第一波长合束镜(5)和第二波长合束镜(6)发出的合束光束夹角都为45°，聚焦透镜(8)设置在偏振合束镜(7)偏振合束后的出光光路上。

2.如权利要求1所述的一种多波长半导体激光模块，其特征在于，所述激光模块包括：激光热沉(101)、半导体激光管芯(102)、快轴准直镜(103)、慢轴准直镜(104)和孔(105)；半导体激光管芯(102)、快轴准直镜(103)、慢轴准直镜(104)和孔(105)的数量相同，激光热沉(101)为阶梯形状，包括一个以上的阶梯面(107)和阶梯台(108)，阶梯面(107)上设有一个以上的孔(105)，半导体激光管芯(102)固定在孔(105)内，快轴准直镜(103)和慢轴准直镜(104)设置在阶梯台(108)上，半导体激光管芯(102)光路依次经过快轴准直镜(103)和慢轴准直镜(104)；每个阶梯面(107)上的孔(105)数量相同；快轴准直镜(103)、慢轴准直镜(104)、偏振合束镜(7)和聚焦透镜(8)镀有增透膜；快轴准直镜(103)包括镜片(103-1)、镜架(103-2)，镜片(103-1)安装在镜架(103-2)上；激光热沉(101)还包括两个相互垂直的散热面(106)。

3.如权利要求1所述的一种多波长半导体激光模块，其特征在于，还包括水冷板(9)，激光模块、波长合束镜、偏振合束镜(7)均设置在水冷板(9)上。

技术总结
本技术提供了一种多波长半导体激光合束模块，属于半导体技术领域，包括四个子模块、两块波长合束镜、偏振合束镜、聚焦透镜、水冷板，每组两个子模块分别包括激光热沉、半导体激光管芯、快轴准直镜、慢轴准直镜。每个子模块各自有n*n个半导体激光管芯发出的激光经过快轴准直、慢轴准直，获得准直传输的光束。每组两个子模块波长不同，经过各自波长合束镜后传输方向重合。从而两组模块都包含两个波长激光，在出光方向和水平方向上都互相垂直，两组激光偏振方向上相互垂直，经过偏振合束镜后激光传输方向重合，在经过聚焦透镜，将两组共四个个子模块的多个波长激光合到一个点上,获得多波长高功率激光。

技术研发人员：张辰,刘大巍,孙婷婷,董洪斌,王一
受保护的技术使用者：东莞方孺光电科技有限公司
技术研发日：20221118
技术公布日：2024/1/12