專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常獲得多波長(zhǎng)激光或混色激光輸出時(shí)，需要采用多個(gè)激光器分別產(chǎn)生不同波長(zhǎng) 激光制作，缺點(diǎn)就是所占空間大，調(diào)整不易，不利于激光器小型化。或者，亦有采用矩陣LD 泵浦多個(gè)波長(zhǎng)激光器實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)還不夠緊湊。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型提出一種占用空間體積更小的用于多激光器的泵浦結(jié) 構(gòu)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)，包括一 LD泵浦光源(101)發(fā)出泵浦光，經(jīng)過(guò)一準(zhǔn)直 透鏡(102)后，經(jīng)過(guò)一光學(xué)分束元件后，再被一光學(xué)會(huì)聚透鏡(104)會(huì)聚成多束聚集的泵浦 光泵浦相應(yīng)的多個(gè)微片激光器(1051、 1052、 1053)或者一個(gè)微片激光器(1051)的不同泵浦 點(diǎn)?；蛘?，另一種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)，包括一LD泵浦光源(101)發(fā)出泵浦光，經(jīng)過(guò)一 準(zhǔn)直透鏡(102)后，再被多個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡(1041、1042、1043)會(huì)聚成多束聚集的泵浦光泵 浦相應(yīng)的多個(gè)微片激光器(1051、1052、1053)或者一個(gè)微片激光器(1051)的不同泵浦點(diǎn)。 進(jìn)一步的，所述的多個(gè)微片激光器(1051、1052、1053)可以空間獨(dú)立排列，或者通 過(guò)深化光膠固定于同一基片(106)上。 進(jìn)一步的，所述的多個(gè)微片激光器(1051、 1052、 1053)的多束出射光可以通過(guò)一 光學(xué)合束元件進(jìn)行合束輸出。所述的光學(xué)合束元件可以為Work-off晶體(1071)、WDM棱鏡 或PBS棱鏡(1072)。 進(jìn)一步的，所述的準(zhǔn)直透鏡(102)后插入一可移動(dòng)的光柵(1081)或者一可移動(dòng)的 波片(1082)?；蛘撸龅墓鈱W(xué)分束元件位置可移動(dòng)。 進(jìn)一步的，所述的光學(xué)分束元件是楔角棱鏡。所述的楔角棱鏡為兩個(gè)楔角面的棱 鏡(1031)或者將凸起磨成三個(gè)面的棱鏡(1032)?；蛘?，所述的光學(xué)分束元件是反射型棱 鏡(1033)，其是由多個(gè)不在同一平面的反射鏡(10331U0332)構(gòu)成。或者，所述的光學(xué)分 束元件是晶體楔角片(1034)。或者，所述的光學(xué)分束元件是晶體楔角片組(1035)，其是由 對(duì)稱(chēng)的晶體楔角片(10351U0352)膠合而成?；蛘?，所述的光學(xué)分束元件是直角晶體棱鏡 (1036)?；蛘?，所述的光學(xué)分束元件是PBS棱鏡(1037)或work-off晶體。 進(jìn)一步的，所述的多個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡(1041、1042、1043)可以空間獨(dú)立排列，或者 疊加排列并膠合成一個(gè)整體。 本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，壓縮了多個(gè)激光器輸出結(jié)構(gòu)的體積，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理。

圖l(a圖l(b圖l(c圖l(d圖2 (a圖2(b圖3 (a圖3(b圖3(c圖3(d圖4 (a圖4(b圖5 (a圖5(b
圖；圖6 (a圖6(b圖6(c圖6(d
是本實(shí)用新型的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖
是本實(shí)用新型的實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖； 是本實(shí)用新型的2個(gè)微片激光器固定于同-是本實(shí)用新型的3個(gè)微片激光器固定于同-是本實(shí)用新型的微片激光器通過(guò)一個(gè)光學(xué)合束元件輸出的結(jié)構(gòu)示意圖； 是本實(shí)用新型的微片激光器通過(guò)另一個(gè)光學(xué)合束元件輸出的結(jié)構(gòu)示意
是本實(shí)用新型的實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意圖 是本實(shí)用新型的實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意圖
^基片的結(jié)構(gòu)示意圖 ^基片的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。 本實(shí)用新型采用透鏡準(zhǔn)直半導(dǎo)體激光器輸出光，在準(zhǔn)直后的光路中加入楔角棱鏡 或楔角棱鏡組，使泵浦光束分為兩束或兩束以上不同方向的光束，并采用單個(gè)透鏡會(huì)聚分 開(kāi)的各光束以泵浦不同微片增益介質(zhì)或同一微片介質(zhì)上的不同點(diǎn)，從而獲得多波長(zhǎng)或多點(diǎn) 激光輸出，尤其是獲得紅綠藍(lán)三色激光或混色激光輸出。
實(shí)施例1 : 參閱圖l(a)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，楔角棱鏡1031，會(huì) 聚透鏡104，微片激光器1051、1052。楔角棱鏡1031可以是多棱面光學(xué)棱鏡或多個(gè)光學(xué)楔 面構(gòu)成。楔角棱鏡1031將準(zhǔn)直后的LD101泵浦光偏折，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩 個(gè)不同微片激光器1051和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào) 整。如微片激光器1051與1052為同種微片激光器，則可獲得兩束同頻率激光輸出，如微片 激光器1051與1052為不同結(jié)構(gòu)微片激光器，則可獲得兩種不同波長(zhǎng)激光輸出。 實(shí)施例2 : 參閱圖l(b)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，楔角棱鏡1032，會(huì) 聚透鏡104，微片激光器1051、 1052、 1053。本實(shí)施例結(jié)構(gòu)與圖l(a)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，不同在于 在準(zhǔn)直透鏡102后放置梯形棱鏡1032，以偏移準(zhǔn)直后的泵浦光，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分為 三束，并分別泵浦三個(gè)不同微片激光器1051、 1052和1053，微片激光器1Q51、1052和1053為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整，從而獲得三束激光輸出或三種不同波長(zhǎng)激光輸出。
實(shí)施例3 : 參閱圖l(c)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，楔角棱鏡1031，會(huì) 聚透鏡104，微片激光器1051。楔角棱鏡1031將準(zhǔn)直后的LD101泵浦光束分為兩束。其與 圖l(a)的實(shí)施例類(lèi)似，不同之處在于其微片激光器1051為單一結(jié)構(gòu)，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦 后分別泵浦一個(gè)微片激光器1051的兩個(gè)泵浦點(diǎn)，并獲得兩點(diǎn)激光輸出。 實(shí)施例4 : 參閱圖1 (d)所示，包括LD (半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，反射型棱鏡1033， 會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、1052。反射型棱鏡1033，是由2個(gè)不在同一平面的反射鏡 10331U0332構(gòu)成，用于改變LDIOI輸出光傳播方向并使光束發(fā)生偏離。反射型棱鏡1033 將準(zhǔn)直后的LD101泵浦光束分為兩束，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光 器1051和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整。 實(shí)施例5 : 參閱圖2(a)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)IOI，準(zhǔn)直透鏡102，2個(gè)會(huì)聚透鏡1041、 1042，微片激光器1051、 1052。會(huì)聚透鏡1041、 1042結(jié)為一體分別聚焦準(zhǔn)直后的光束，其端 面光斑亦如圖所示。聚焦后的光束分為兩束，并同時(shí)泵浦微片激光器1051、1052獲得激光輸出。
實(shí)施例6 : 參閱圖2 (b)所示，包括LD (半導(dǎo)體激光器)101 ，準(zhǔn)直透鏡102， 3個(gè)會(huì)聚透鏡1041 、 1042和1043，微片激光器1051、1052和1053。會(huì)聚透鏡1041、1042和1043結(jié)為一體分別 聚焦準(zhǔn)直后的光束，其端面光斑亦如圖所示。聚焦后的光束分為三束，并同時(shí)泵浦微片激光 器1051 、1052和1053獲得激光輸出。 實(shí)施例7 : 參閱圖3(a)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)IOI，準(zhǔn)直透鏡102，晶體楔角片1034， 會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、1052。利用晶體楔角片1034的偏振性能使入射LD準(zhǔn)直光 分為o光和e光，且兩束光呈一定夾角出射，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片 激光器1051和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整。晶體楔 角片1034為雙折射晶體楔角片，其光軸方向與LD輸出準(zhǔn)直光成45。角，直角邊為入射邊， 光從晶體楔角片1034斜邊出射時(shí)，o光和e光分量將以不同出射角出射。 實(shí)施例8 : 參閱圖3(b)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，晶體楔角片組 1035，會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、1052。晶體楔角片組1035是由對(duì)稱(chēng)的晶體楔角片 10351、 10352膠合而成，利用晶體楔角片組1035的偏振性能使入射LD準(zhǔn)直光分為o光和e 光，且兩束光呈一定夾角出射，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光器1051 和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整。晶體楔角片10351、 10352為一對(duì)晶體楔角，如Rochon棱鏡或wollston棱鏡等，晶體的斜邊膠合在一起，且光軸 互成90°角，晶體楔角片10351的光軸方向與LD輸出準(zhǔn)直光亦成45°角。LD準(zhǔn)直光從晶 體楔角片組1035出射后o， e光以不同方向出射。 實(shí)施例9 :[0049] 參閱圖3 (c)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，直角晶體棱鏡1036，會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051 、 1052。直角晶體棱鏡1036為雙折射晶體反射鏡，其光軸方向與LD輸出準(zhǔn)直光亦成45°角，并使LD光傳播方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，出射光同樣分成兩束，并按不同方向傳輸。經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光器1051和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整。[0050] 實(shí)施例10 : 參閱圖3 (d)所示，包括LD (半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102， PBS棱鏡1037， 2個(gè)會(huì)聚透鏡1041、1042，微片激光器1051、 1052。 PBS棱鏡1037把LD光被分為兩束空間分開(kāi)且偏振方向相互垂直的平行光。經(jīng)會(huì)聚透鏡1041、1042聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光器1051和1052，微片激光器1051與1052為分離結(jié)構(gòu)，可在光路中自由調(diào)整。[0052] 本實(shí)用新型可以將不同微片激光器1051 、1052、 1053的一個(gè)端面同時(shí)深化光膠在一個(gè)基片106上，可保證輸出光相互平行，易于耦合，且結(jié)構(gòu)緊湊，易于調(diào)整。如圖4(a)是本實(shí)用新型的2個(gè)微片激光器1051、 1052固定于同一基片106的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4(b)是本實(shí)用新型的3個(gè)微片激光器1051、1052、1053固定于同一基片106的結(jié)構(gòu)示意圖。[0053] 參閱圖5(a)和圖5(b)所示，本實(shí)用新型可以采用光學(xué)合束元件將各個(gè)微片激光器輸出光合束，其中光學(xué)合束元件可為Work-off晶體、WDM或PBS棱鏡，可實(shí)現(xiàn)近似免調(diào)試光斑重合并進(jìn)行混色。如圖5 (a)所示的，就是將微片激光器1051、 1052通過(guò)Work-off晶體1071合束輸出。如圖5 (b)所示的，就是將微片激光器1051、 1052、 1053通過(guò)PBS棱鏡1072合束輸出。 本實(shí)用新型的泵浦結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)各泵浦光強(qiáng)度從而改變輸出光顏色。[0055] 實(shí)施例11 : 參閱圖6 (a)所示，包括LD (半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，可移動(dòng)梯形楔形棱鏡1038，會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、 1052， Work-off晶體1071。梯形楔形棱鏡1038使LD出射光同樣分成兩束，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光器1051和1052，微片激光器1051與1052固定于同一基片106上，再將微片激光器1051與1052的輸出光通過(guò)Work-off晶體1071合束輸出。通過(guò)調(diào)節(jié)梯形楔形棱鏡1038，改變相應(yīng)微片激光器1051與1052的泵浦光強(qiáng)度，改變合束后輸出激光顏色。[0057] 實(shí)施例12 : 參閱圖6(b)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，可移動(dòng)的梯形棱鏡1032，會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、 1052、 1053， PBS棱鏡1072。梯形棱鏡1032使LD出射光同樣產(chǎn)生偏移，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦三個(gè)不同微片激光器1051U052和1053，微片激光器1051、1052和1053固定于同一基片106上，再將微片激光器1051、 1052和1053的輸出光通過(guò)PBS棱鏡1072合束輸出。通過(guò)調(diào)節(jié)梯形棱鏡1032，改變相應(yīng)微片激光器1051、1052和1053的泵浦光強(qiáng)度，改變合束后輸出激光顏色。[0059] 實(shí)施例13 : 參閱圖6(c)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，楔形棱鏡1031，會(huì)聚透鏡104，微片激光器1051、1052， PBS棱鏡1072和可移動(dòng)的光柵1081。楔形棱鏡1031使LD出射光同樣發(fā)生偏折，經(jīng)會(huì)聚透鏡104聚焦后分別泵浦兩個(gè)不同微片激光器1051和1052，微片激光器1051和1052固定于同一基片106上，再將微片激光器1051和1052的輸
6出光通過(guò)PBS棱鏡1072合束輸出。通過(guò)調(diào)節(jié)光柵1081，改變相應(yīng)微片激光器1051和1052
的泵浦光強(qiáng)度，改變合束后輸出激光顏色。[0061] 實(shí)施例14: 參閱圖6(d)所示，包括LD(半導(dǎo)體激光器)101，準(zhǔn)直透鏡102，光學(xué)分束元件的PBS棱鏡組1039，可移動(dòng)的1/2波片1082，會(huì)聚透鏡1041、 1042、 1043，微片激光器1051、1052、 1053及合束的PBS棱鏡1072。光學(xué)分束元件的PBS棱鏡組或Work-off晶體1039使LD出射光同樣分成三束，經(jīng)會(huì)聚透鏡1041、1042、1043組聚焦后分別泵浦三個(gè)不同微片激光器1051、 1052和1053，微片激光器1051、 1052和1053固定于同一基片106上，再將微片激光器1051 、 1052和1053的輸出光通過(guò)PBS棱鏡1072合束輸出。通過(guò)調(diào)節(jié)1/2波片1082，改變相應(yīng)微片激光器1051U052和1053的泵浦光強(qiáng)度，改變合束后輸出激光顏色。[0063] 本實(shí)用新型的微片式激光器泵浦結(jié)構(gòu)可獲得多波片激光輸出，尤其是同時(shí)獲得紅光、綠光及藍(lán)光輸出，并可制作可變顏色激光器，獲得可調(diào)顏色激光輸出。[0064] 盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于一LD泵浦光源(101)發(fā)出泵浦光，經(jīng)過(guò)一準(zhǔn)直透鏡(102)后，經(jīng)過(guò)一光學(xué)分束元件后，再被一光學(xué)會(huì)聚透鏡(104)會(huì)聚成多束聚集的泵浦光泵浦相應(yīng)的多個(gè)微片激光器(1051、1052、1053)或者一個(gè)微片激光器(1051)的不同泵浦點(diǎn)。
2. —種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于一LD泵浦光源(101)發(fā)出泵浦光，經(jīng)過(guò)一準(zhǔn)直透鏡(102)后，再被多個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡(1041、1042、1043)會(huì)聚成多束聚集的泵浦光泵浦相應(yīng)的多個(gè)微片激光器(1051、 1052、 1053)或者一個(gè)微片激光器(1051)的不同泵浦點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的多個(gè)微片激光器(1051、1052U053)可以空間獨(dú)立排列，或者通過(guò)深化光膠固定于同一基片(106)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的多個(gè)微片激光器(1051、1052、 1053)的多束出射光可以通過(guò)一光學(xué)合束元件進(jìn)行合束輸出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)合束元件可以為Work-off晶體(1071) 、 WDM棱鏡或PBS棱鏡(1072)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的準(zhǔn)直透鏡(102)后插入一可移動(dòng)的光柵(1081)或者一可移動(dòng)的波片(1082)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件位置可移動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是楔角棱鏡。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的楔角棱鏡為兩個(gè)楔角面的棱鏡(1031)或者將凸起磨成三個(gè)面的棱鏡(1032)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是反射型棱鏡(1033) ，其是由多個(gè)不在同一平面的反射鏡(10331、 10332)構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是晶體楔角片(1034) 。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是晶體楔角片組(1035)，其是由對(duì)稱(chēng)的晶體楔角片(10351U0352)膠合而成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是直角晶體棱鏡(1036)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的光學(xué)分束元件是PBS棱鏡(1037)或work-off晶體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的泵浦結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的多個(gè)光學(xué)會(huì)聚透鏡(1041、1042U043)可以空間獨(dú)立排列，或者疊加排列并膠合成一個(gè)整體。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及激光領(lǐng)域，尤其涉及一種用于多激光器的泵浦結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型采用透鏡準(zhǔn)直半導(dǎo)體激光器輸出光，在準(zhǔn)直后的光路中加入楔角棱鏡或楔角棱鏡組，使泵浦光束分為兩束或兩束以上不同方向的光束，并采用單個(gè)透鏡會(huì)聚分開(kāi)的各光束以泵浦不同微片增益介質(zhì)或同一微片介質(zhì)上的不同點(diǎn)，從而獲得多波長(zhǎng)或多點(diǎn)激光輸出，尤其是獲得紅綠藍(lán)三色激光或混色激光輸出。本實(shí)用新型采用如上技術(shù)方案，壓縮了多個(gè)激光器輸出結(jié)構(gòu)的體積，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理。
文檔編號(hào)H01S3/10GK201478677SQ20092018250
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者凌吉武, 吳礪, 楊建陽(yáng), 賀坤, 陳衛(wèi)民, 陳燕平 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司