專利名稱：半導(dǎo)體激光源和固態(tài)激光設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)計成大量激光束集成的半導(dǎo)體激光源及使用該激光源的固態(tài)激光設(shè)備。
與氣體激光器、固態(tài)激光器等相比，半導(dǎo)體激光器體積小，可靠性高，廣泛用于光通信領(lǐng)域和光盤裝置中。但是，在要求高輸出激光束的領(lǐng)域，如激光焊接和外科手術(shù)刀領(lǐng)域，半導(dǎo)體激光器仍處于開發(fā)之中。從一個激光器獲得的光輸出限制在約幾毫瓦至幾百毫瓦的恒定波(CW)工作中。因此，在所述的領(lǐng)域中不能應(yīng)用半導(dǎo)體激光器。為此，將大量半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光束進行集成，以提高激光束輸出方面進行了研究。
另一方面，由于半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光束的發(fā)散角大，必須高精度地構(gòu)成和排列光學(xué)元件，因此，在技術(shù)上很難集成大量的激光束。但是，當(dāng)大量微光束連接到例如一根光纖的情況下是有可能的，因而會增加半導(dǎo)體激光器的應(yīng)用范圍。
在現(xiàn)有技術(shù)中，如日本沒審查的特許公開JP-A-60-76707(1985)公開了用于光通信的半導(dǎo)體激光器雙聯(lián)式模塊，采用多路復(fù)用跟蹤特性來提高可靠性。用光學(xué)系統(tǒng)把兩個半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光束送入一根光纖，使一個激光束的偏振平面旋轉(zhuǎn)90度角，然后用光折射效應(yīng)使兩束激光束合并，當(dāng)一束激光束斷裂時，另一束激光束繼續(xù)工作。
但是，按JP-A-60-76707的排列，當(dāng)用有大發(fā)散角的半導(dǎo)體激光器時，由于在光軸附近的光與朝外發(fā)射的光之間折射元件上的入射角極不相同，折射效應(yīng)不均勻，造成激光束不能合并。此時，由于入射角的變化大，使激光束的波前端分散，使光束很難會聚到芯徑小的光纖上。
對強調(diào)波長穩(wěn)定性和長壽命的光纖通信用的半導(dǎo)體激光器而言，由于發(fā)散角不是太大，因此不會發(fā)生上述問題。但是，就強調(diào)高輸出和高強度加工業(yè)用的半導(dǎo)體激光器而言，通常由于發(fā)散角大而會出現(xiàn)上述問題。
而且，現(xiàn)有技術(shù)中，由于分別提供合并激光束的光學(xué)元件和把激光束連到光纖上的光學(xué)元件，光的流通損耗增大，總體結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，體積增大，因此，可靠性和生產(chǎn)率降低。
本發(fā)明的目的是提供一種能極大改善激光束合并效率和把激光束連接到隨后的光學(xué)系統(tǒng)上的效率的半導(dǎo)體激光源。
本發(fā)明的另一目的是提供一種固態(tài)激光設(shè)備，通過改善激光束的合并效率和把激光束連接到隨后的光學(xué)系統(tǒng)上的效率，能提高設(shè)備的激勵光束的輸出。
發(fā)明提供的半導(dǎo)體激光源包括發(fā)射激光束的第1和第2半導(dǎo)體激光器，其偏振平面相互平行；其發(fā)散角θa和θb處于兩個垂直方向，并滿足θa＞θb；用于按發(fā)散角θa的減小方向會聚從第1和第2半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的圓柱形光學(xué)元件；用于控制偏振方向而使有穿過圓柱形光學(xué)元件的各激光束的偏振平面形成90度角的偏振旋轉(zhuǎn)元件；用折射效應(yīng)合并穿過偏振旋轉(zhuǎn)元件的各激光束的光路的折射光學(xué)元件；和用在發(fā)現(xiàn)角θb減小方向中的折射光學(xué)元件會聚合并的激光束的會聚光學(xué)元件。
按本發(fā)明，把圓柱形光學(xué)元件置于第1和第2半導(dǎo)體激光器的背面，并且按折射角θa減小方向會聚激光束，提高光利用率，并能減小在隨后的折射光學(xué)元件上的入射角度變化。而且，使激光束的折射效應(yīng)變窄，因此提高激光束的合并效率。
而且，設(shè)置會聚光學(xué)元件，例如，圓柱形透鏡和球形透鏡，用折射光學(xué)元件按發(fā)射角θb減小方向會聚合并的激光束，提高光利用率并用圓柱形光學(xué)元件和會聚光學(xué)元件單獨控制兩個折射角θa和θb，因此能實現(xiàn)小的圓環(huán)形會聚光斑。結(jié)果，能大大提高激光束連接到諸如光纖的隨后的光學(xué)系統(tǒng)中去的效率。
本發(fā)明中，是優(yōu)選第1和第2半導(dǎo)體激光器按橫向多模態(tài)振蕩。
按本發(fā)明，橫向多模態(tài)半導(dǎo)體激光器，即使單獨使用也能產(chǎn)生高輸出，而有助于提高激光束的輸出。
本發(fā)明中，優(yōu)選第1和第2半導(dǎo)體激光器構(gòu)成橫向多模態(tài)半導(dǎo)體激光器矩陣，其中，在一個單片上形成多個光發(fā)射區(qū)。
按本發(fā)明，采用有多個光發(fā)射區(qū)的半導(dǎo)體激光器矩陣，使各個光發(fā)射區(qū)的光發(fā)射特性，如發(fā)散角，偏振率。諧振波長和輸出基本一致，因而，使合并的激光束特性變得均勻。而且，橫向多模態(tài)半導(dǎo)體激光器矩陣即使單獨使用時也能產(chǎn)生高輸出，因而有助于提高激光束的輸出。
本發(fā)明中，優(yōu)選用折射光元件的光發(fā)射表面整體形成的曲面構(gòu)成的會聚光學(xué)元件。
按本發(fā)明，與分別形成的會聚光學(xué)元件和折射光學(xué)元件相比，用整體的會聚光學(xué)元件和折射光學(xué)元件能減小界面反射。而且，能簡化裝配和調(diào)節(jié)，由此提高可靠性和生產(chǎn)率。
按本發(fā)明，會聚圓柱形光學(xué)元件與會聚光學(xué)元件的會聚位置相互重合，并使光纖的入射端面位于會聚位置中。
按本發(fā)明，能減小會聚位置處的光斑直徑，由此能極大提高帶光纖的激光束的偶合效率。
按本發(fā)明，優(yōu)選半導(dǎo)體激光源還包括用多根光纖構(gòu)成的光纖束，并將其排列成，在每根光纖的入射端面上，從半導(dǎo)體激光束矩陣的光發(fā)射區(qū)中的兩個光發(fā)射區(qū)的激光束在相互合并后進入。
按本發(fā)明，由于光纖束的光發(fā)射端面形成為有預(yù)定面積的平板形光源，因而能實現(xiàn)高輸出和高強度光源。因此，本發(fā)明能有效地用作光激勵的固態(tài)激光器的激勵光源和用作諸如加工，照明和顯示的其它應(yīng)用場合。
本發(fā)明提供的固態(tài)激光設(shè)備包括用于發(fā)射激光束的第1和第2半導(dǎo)體激光器，其偏振平面相互平行，其發(fā)散角θa和θb位于兩個垂直方向，并滿足θa＞θb。
用于會聚發(fā)射角θa減小方向的由第1和第2半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束的圓柱形光學(xué)元件；用于控制偏振方向使有穿過圓柱形光學(xué)元件的各激光束的偏振平面形成90度角的偏振旋轉(zhuǎn)元件；用折射效應(yīng)合并穿過偏振旋轉(zhuǎn)元件的各激光束的光路的折射光學(xué)元件；用折射光學(xué)元件按散射角θb減小方向會聚合并的激光束的合聚光學(xué)元件；和用合并的激光束進行光激勵以進行激光器振蕩的固態(tài)激光器介質(zhì)。
按本發(fā)明，把圓柱形光學(xué)元件置于第1和第2半導(dǎo)體激光器背面，并按散射角θa減小方向會聚激光束，增加光的利用率，并減小在隨的折射光元件上的入射角變化。因此，能使激光束的折射效應(yīng)中的變化變窄，以提高合并激光束的效率。
而且，設(shè)置會聚光學(xué)元件，例如圓柱形或球形透鏡，用折射光學(xué)元件按散射角θb減小方向會聚合并的激光束，增大光利用效率。此外，用圓柱形光學(xué)元件和會聚光學(xué)元件分別控制兩個散射角θa和θb，由此能實現(xiàn)小圓環(huán)形會聚光斑。結(jié)果，能大大提高激光束與隨后的光學(xué)系統(tǒng)的偶合效率。
用那些輸出已增大為固態(tài)激光介質(zhì)的激勵束的激光束，極大地增大固態(tài)激光介質(zhì)的激光輸出。
這里圓柱形光學(xué)元件表示在光進入和輸出處的曲面或平面構(gòu)成的元件，它的曲面或平面有相互平行的生成線，在垂直于生成線方向有聚焦力，而在平行于生成線方向無聚焦力。以這種透鏡為例，它的一邊是圓形，另一邊構(gòu)形成平面(半圓柱形透鏡)。也可以以其垂直于產(chǎn)生線的截面是圓環(huán)形的圓柱形透鏡為例。
按本發(fā)明，為了減小設(shè)備的體積，最好用圓柱形透鏡作圓柱形光學(xué)元件。由于圓柱形透鏡的反射能力大于半圓柱形透鏡的反射能力。因而可以減小半導(dǎo)體激光矩陣的發(fā)光部分之間的間距，并能減小折射光學(xué)元件在激光束傳輸方向的長度。結(jié)果，能減小至光纖的距離而不會增大光纖的數(shù)值孔徑(NA)。為使該作用達到更大的程度、圓柱形透鏡的直徑上限優(yōu)選為1mm，500μm更好。盡管直徑的下限與半導(dǎo)體激光器的發(fā)散角和發(fā)散距離有關(guān)，但考慮到調(diào)節(jié)的問題，將直徑下限選為10μm、30μm更好。
而且，按本發(fā)明，用其周邊部分的折射率小于其中心部分的折射率的分級指示型圓柱形透鏡更好。用分級指示型圓柱形透鏡。能校正球形畸變。而且，波前端在由第1和第2半導(dǎo)體激光器發(fā)射的分別校準并相互重迭的兩束激光束處的折射光學(xué)元件上的擾動極小，并減小了折射效應(yīng)的變化。結(jié)果，激光束按好的狀態(tài)會聚成小光斑。就分級指示型圓柱形透鏡而言，例如，可用由加拿大Dorie Lenses Inc制造的Doric透鏡。
從以下結(jié)合附圖所作的詳細說明中能更好地了解本發(fā)明的其它的和進一步的目的，特征和優(yōu)點。
圖1A至1C展示了本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖1A是平面圖；圖1B是局部正視圖；圖1C展示出光發(fā)射側(cè)上端面的構(gòu)形；圖2是按本發(fā)明的固態(tài)激光設(shè)備結(jié)構(gòu)圖；圖3A和3B是本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖3A是平面圖；圖3B是局部正視圖。
以下結(jié)合


本發(fā)明優(yōu)選實施例。
圖1A至1e示出本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)圖；圖1A是平面圖，1B是局部正視圖，1C是光發(fā)射邊上的端面構(gòu)形圖。半導(dǎo)體激光源9包括有大量光發(fā)射區(qū)3的半導(dǎo)體激光矩陣2，用于按Z方向會聚由光發(fā)射區(qū)3發(fā)射的激光束LA和LB，波板5為偏振旋轉(zhuǎn)元件，用于控制偏轉(zhuǎn)方向，因而穿過圓柱形透鏡4的激光束LA和LB按90度角彼此相交，折射光學(xué)元件6用折射效應(yīng)合并穿過波板5的激光束LA和LB的光路，已構(gòu)成為圓柱形的光發(fā)射表面7用于按X方向會聚穿過折射光學(xué)元件6的激光束LA和LB，在圓柱形透鏡4的會聚位置和光發(fā)射表面7設(shè)置多根光纖10。
從半導(dǎo)體激光矩陣2至折射光學(xué)元件6的各光學(xué)元件構(gòu)成光源模塊1。
在單個芯片上形成帶寬為50μm帶間距為500μm，諧振腔長度為1mm的多個光發(fā)射區(qū)3。每個光發(fā)射區(qū)作為單個獨立的半導(dǎo)體激光器，并產(chǎn)生按橫向多模態(tài)振蕩的約1W的高輸出激光束。用半導(dǎo)體激光矩陣2，光發(fā)射區(qū)3的發(fā)光特性例如，散射角，偏振比，諧振波長和輸出是基本上均勻的，使激光束相互合并后的激光束特性一致。
以光發(fā)射區(qū)3發(fā)射的激光束LA和LB呈橢圓形強度分布，其中，按垂直于發(fā)射層的Z方向形成的發(fā)散角大于平行于XY平面的方向形成的發(fā)散角。例如，Z方向的發(fā)散角θ2是34度，X方向的發(fā)散角θX是10度。激光束LA和LB由發(fā)光區(qū)3激勵出之后立即按線性偏振、激光束LA和LB的偏振平面平行于發(fā)光層。
圓柱形透鏡4包括光進入表面，以形成有平行于X方向的基體的圓柱形表面，和光發(fā)射平面。圓柱形透鏡4只按2方向會聚從光發(fā)射區(qū)3發(fā)射的激光束LA和LB。而不按X方向會聚激光束LA和LB。把圓柱形透鏡4設(shè)置于半導(dǎo)體激光器矩陣2的背，使光利用率增大，并能減小在隨后的折射光學(xué)元件6上的發(fā)散角變化，由此減小折射作用的不均勻性，提高把多束激光束合并成一束的效率。
就圓柱形透鏡4而言，例如可用電熔融石英制成的圓柱形透鏡，其中，光進入表面的曲率半徑是500μm，數(shù)字孔徑(NA)是0.4，中心厚度是0.5mm。
波板5用單軸或雙軸晶體構(gòu)成，其中在X方向和Y方向間的光折射率不同。將波板5的發(fā)光表面形成為有高度差，從而使激光束LA穿過的部分5a和激光束LB穿過的部分5b的厚度不同。這種結(jié)構(gòu)由于光距離不同而引起光路徑不同，由此能把鄰近激光束LA和LB的偏振平面之間的旋轉(zhuǎn)角控制到90度。
波板5例如是用非常射線反射率ne為1.5380和正常射線反射率no為1.5470的熔融石英制成。該波板中，部分5a的厚度是0.5mm，并在部分5b中相對于0.5mm的厚度形成45μm的凹槽，實際上部分5a保持偏振平面。部分5b起半波板作用，使偏振平面旋轉(zhuǎn)90度角。隨后，穿過部分5a的激光束LA的偏振平面保持與X方向平行，穿過部分5b的激光束LB的偏振平面變成與Z方向平行，因此激光束LA和LB的偏振平面變成相互垂直?？梢杂貌ò澹渲?，用調(diào)節(jié)部分5a和5b的厚度使激光束LA的偏振平面轉(zhuǎn)90度而激光束LB的偏振平面保持原狀。而且，可把波板5設(shè)計成一個激光束的偏振平面旋轉(zhuǎn)+45度而另一激光束的偏振平面轉(zhuǎn)-45度。
可用折光晶體制造折光光學(xué)元件6，例如，按與C軸成45度的方向切出非正常射線反射率ne為2.20和正常射線反射率no為2.0的YVO4晶體。用折射效應(yīng)，使激光束LA的直線作為按正常射線平行于Y方向的方向傳播，使激光束LB以直線作為非正常射線傳播，因為在XY平面中引起相對于Y方向的約5.8度的束離散。折射光學(xué)元件6中激光束LA和LB的發(fā)散角均為2.5度左右。
因此，按傾斜方向傳播的激光束LB使隔開預(yù)定距離的激光束LA和LB的光路在光進入面相交。調(diào)節(jié)折射光學(xué)元件的厚度使交點位置與光發(fā)射表面重合，本例中，折射光學(xué)元件長5mm。
光發(fā)射表面7有與Z方向平行的基體，并設(shè)置成與圓柱形透鏡有相等的功能，因此，要構(gòu)成曲率半徑例如是5mm的圓柱形表面。光發(fā)射表面7只按X方向會聚激光束LA和LB，而不按Z方向會聚LA和LB。在光發(fā)射表面7可使激光束LB中的束離散消失約5.8度，因此激光束LA和LB相互重迭并以平行于Y方向的方向引出。激光束LA和LB因此合并進入一根光纖10。
最好是使由光發(fā)射表面7按X方向的會聚位置與由圓柱形透鏡4按Z方向的會聚位置相互重合。例如，例如，把光發(fā)射表面7的圖像放大倍數(shù)βx設(shè)置成基本相同，而把圓柱形透鏡4的圖像放大倍數(shù)β2設(shè)置成10至30。用該結(jié)構(gòu)，即使激光束在垂直方向的發(fā)散角不同，也能在會聚位置得到小的圓環(huán)形會聚光斑，因此，能提高激光束連到是隨后的光學(xué)系統(tǒng)的光纖去的效率。而且，把會聚透鏡的功能結(jié)合到折射光學(xué)元件6的光發(fā)射表面7中，與光發(fā)射表面7和會聚透鏡的功能分別設(shè)置的情況相比，會減小界面反射損失。而且，能簡化裝配和調(diào)節(jié)工作，并提高可靠性和生產(chǎn)效率。
光纖10包括其直徑例如為60μm的芯11和包覆芯11的包覆層12。數(shù)字孔徑VA為0.14。光纖10的光入射端表面設(shè)置于折射光學(xué)元件6的光發(fā)射表面7背面約7mm的位置。
因此，大量的光纖10處于以相鄰的激光束LA和LB連接的位置。用環(huán)相捆扎13把多根光纖10的光發(fā)射端捆在一起，圖1C示出了用多根光纖10構(gòu)成的一束光纖束。光纖束用作產(chǎn)生激光束LC的單平面光源。例如，用輸出為1瓦的有20個光發(fā)射區(qū)3的半導(dǎo)體激光矩陣2，和用10根半導(dǎo)體光纖，即使考慮到在光傳播途中的損失，也能獲得能產(chǎn)生有約14瓦輸出的激光束LC的光源。該結(jié)構(gòu)提高了半導(dǎo)體激光器在激光束加工領(lǐng)域中的應(yīng)用。
圖2是按本發(fā)明的固態(tài)激光設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。固態(tài)激光設(shè)備包括已參見圖1說明了的半導(dǎo)體激光器9。用于會聚由半導(dǎo)體激光器9發(fā)生的激光束LC的透鏡14，和執(zhí)行作為由激光束LC光激勵結(jié)果的激光諧振的固態(tài)激光器單元20。
固態(tài)激光器單元20包括固態(tài)激光器介質(zhì)22，它形成作為用作激勵束的激光束LC光激勵結(jié)果翻轉(zhuǎn)總體，對激光束LC的波長有高透射率并對固態(tài)激光器介質(zhì)22的諧振波長有高反射率的凹面鏡21，具有對固態(tài)激光器介質(zhì)22的諧振波長的反射率為95％的平面鏡24，和限制諧振激光束的橫模的孔23。
例如，當(dāng)激光束LC的波長是810nm時，能獲得波長為1.064和輸出約為7.5W的激光束LP，固態(tài)激光器介質(zhì)22包括摻有1.1at％(原子百分比)Nd和諧振波長為1,064nm的NdYAG晶體，孔23的孔徑是250μm，包括凹面鏡21和平面鏡24的光諧振器的長度為100mm。
可清楚地看到，用折射效應(yīng)，將由半導(dǎo)體激光器矩陣2發(fā)射的大量激光束由兩束合并成一束，并把多根光纖10捆成一捆，因而能獲得單個高輸出激勵光源。用光激勵固態(tài)激光器介質(zhì)22，能大大提高固態(tài)激光器介質(zhì)22的激光器諧振輸出。
圖3是按本發(fā)明另一實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖3A是平面圖，圖3B是局部正視圖。該實施例的總體結(jié)構(gòu)與圖1所示實施例相同，但在本例中，分級指示型圓柱形透鏡4a是用加拿大Doric Lenses Inc制造的直徑為300μm的Doric透鏡作圓柱形光學(xué)元件代替圖1中的圓柱形透鏡4。由于用圓柱形透鏡4a作圓柱透鏡。如圖3B所示，可以減小光纖10與半導(dǎo)體激光矩陣2之間的距離，而不會增大光纖10的NA。為獲得本實施例的結(jié)構(gòu)，把光發(fā)射部分3之間的間隔設(shè)定為250μm，折射光學(xué)元件6的長度設(shè)定為2.5mm，光發(fā)射表面7的圓柱形表面的曲率半徑設(shè)定為2.5μm，折射光學(xué)元件6與光纖10之間的距離設(shè)定為3.5mm。由于其它條件和工作與圖1所示實施例相同。因此省略了說明，用圓柱形透鏡4a作了以上說明，因此，可以把半導(dǎo)體激光器沿光傳播方向的長度小到圖1所示長度的一半，而光纖10的NA為0.14，與圖1所示相同。
而且，用這種圓柱形透鏡4a的情況下，通過由光發(fā)射區(qū)3發(fā)射的激光束LA和LB按Z方向的會聚，可以更有效地進行折射光元件6中激光束LA和LB的合并。
本發(fā)明也可以用其它特定的形式實施，但并不脫離本發(fā)明的精神和主要特征。因此，現(xiàn)有的實施例可以認為只是為了說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明的限制，發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定，而不是以上說明的內(nèi)容限定，所有的改變均不脫離權(quán)利要求所述的內(nèi)容和范圍中，因此，均是要求保護的范圍。
權(quán)利要求
1.半導(dǎo)體激光源，包括用于發(fā)射激光束的第1和第2半導(dǎo)體激光器，其偏振平面相互平行，其在兩個垂直方向的發(fā)射角θa和θb滿足θa＞θb的不等式；圓柱形光學(xué)元件，用按發(fā)散角θa減小方向會聚從第1和第2半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束；偏振旋轉(zhuǎn)元件，用于控制偏振方向，因此，使穿過圓柱形光學(xué)元件的各激光束的偏振平面形成90度角；折射光學(xué)元件，利用折射效應(yīng)合并穿過偏振旋轉(zhuǎn)元件的各激光束的光路；和會聚光學(xué)元件，按發(fā)散角θb的減小方向會聚用折射光學(xué)元件合并的激光束。
2.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體激光源，其中，第1和第2半導(dǎo)體激光器分別按橫向多模態(tài)諧振。
3.按權(quán)利要求1的半導(dǎo)體激光源，其中，在一個單片上形成其中有多臺光發(fā)射區(qū)的第1和第2半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的橫向多橫態(tài)半導(dǎo)體激光器矩陣。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項的半導(dǎo)體激光源，其中，會聚光學(xué)元件由與折射光學(xué)元件的光發(fā)射表面整體形成的彎曲表面構(gòu)成。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項的半導(dǎo)體激光源，其中，圓柱形光學(xué)元件的會聚位置與會聚光學(xué)元件相互重合，光纖的入射端面設(shè)置在會聚位置。
6.按權(quán)利要求5的半導(dǎo)體激光源，其中，其中，所述光纖是由多根光纖構(gòu)成的光纖束，并排列成在每根光纖的入射端面上有從半導(dǎo)體激光器矩陣的多個發(fā)生區(qū)中的一對發(fā)生區(qū)發(fā)射的激光束相互合并后進入。
7.固態(tài)激光設(shè)備，包括發(fā)射激光束的第1和第2半導(dǎo)體激光器，其偏振平面相互平行，其在兩個垂直方向的發(fā)散角θa和θb滿足θa＞θb的不等式；圓柱形光學(xué)元件，用于按發(fā)散角θa減小方向會聚從第1和第2半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光束；偏振旋轉(zhuǎn)元件，用于控制偏振方向，使穿過圓柱形光學(xué)元件的各激光束的偏振平面形成90度角；折射光學(xué)元件，利用折射效應(yīng)合并穿過偏振旋轉(zhuǎn)元件的各激光束的光路；會聚光學(xué)元件，按發(fā)散角θb的減小方向會聚用折射光學(xué)元件合并的激光束，和用合并的激光束進行光激勵而進行激光諧振的固態(tài)激光介質(zhì)。
全文摘要
半導(dǎo)體激光源,包括:發(fā)射激光束的半導(dǎo)體激光器矩陣,其偏振平面相互平行,其兩個垂直方向中的發(fā)散角θz和θx滿足不等式θz>θx;按發(fā)散角θz的減小方向會聚由半導(dǎo)體激光器矩陣發(fā)射的激光束的圓柱形透鏡;控制偏振方向使穿過圓柱形透鏡的激光束的偏振平面相互成90度的波板;利用折射效應(yīng)合并穿過波板的激光束的光路的折射光學(xué)元件;和按發(fā)散角θx減小方向會聚由折射光學(xué)元件合并的激光束的光發(fā)射表面。因此,能大大提高激光束的合并效率和激光束連接到隨后的光學(xué)系統(tǒng)的效率。
文檔編號G02B6/42GK1198029SQ98108900
公開日1998年11月4日 申請日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月27日
發(fā)明者五十嵐康一, 大枝靖雄, 室清文 申請人:三井化學(xué)株式會社