專利名稱：多功能紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，特別涉及一種帶有雙面透鏡光纖耦合器的紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭。
半導(dǎo)體激光器以其小體積、高功率密度、長(zhǎng)工作壽命、低功耗、可直接高速調(diào)制等顯著特點(diǎn)而被廣泛用于光電控制、激光打印、光盤存儲(chǔ)等重要領(lǐng)域。在紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭方面，目前均采用光學(xué)透鏡組直接準(zhǔn)直半導(dǎo)體激光光束。這種方法雖然能解決半導(dǎo)體激光橢圓光斑的圓整化問(wèn)題，但工藝條件要求高，而且光路控制不靈活，光輸出功率動(dòng)態(tài)范圍小。因此，目前的紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭的高速打印、光盤寫入、激光醫(yī)療應(yīng)用中受到嚴(yán)重限制。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種新型的紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，它能避免上述發(fā)射頭的缺點(diǎn)而有效地提高激光光束的質(zhì)量。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下的措施來(lái)達(dá)到將半導(dǎo)體激光器輸出的橢圓光束用簡(jiǎn)單透鏡準(zhǔn)直，通過(guò)另一透鏡耦合進(jìn)多模石英光纖，再將光纖末端輸出的光經(jīng)透鏡準(zhǔn)直或聚焦。這時(shí)的光斑已圓整化，光路可隨多模光纖任意彎曲。若采用多路光纖耦合器，就可實(shí)現(xiàn)多路激光合一路輸出或一路激光分多路輸出，從而增大了光功率輸出的動(dòng)態(tài)范圍。
本實(shí)用新型因?yàn)橹恍栌闷胀ǘ嗄９饫w就能實(shí)現(xiàn)光束圓整化，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單；同時(shí)由于充分發(fā)揮了光纖柔軟并可隨意彎曲的特性，所以拓寬了現(xiàn)有的適用范圍；另外由于通過(guò)互換性的光纖耦合器能方便地合成或分解激光輸出功率，所以能獲得更大的激光輸出功率動(dòng)態(tài)范圍，特別適于用作高速激光打印機(jī)、光盤驅(qū)動(dòng)器、激光治療儀等應(yīng)用整機(jī)的光源。
實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1(a)是根據(jù)本實(shí)用新型提出的單路激光發(fā)射頭結(jié)構(gòu)圖。
圖1(a)的圖面說(shuō)明如下〔1〕是紅光半導(dǎo)體激光器；〔2〕是簡(jiǎn)單準(zhǔn)直透鏡，它把半導(dǎo)體激光器的輸出發(fā)散光束進(jìn)行一般的準(zhǔn)直；〔3〕是一般半導(dǎo)體激光發(fā)射頭；〔4〕是一個(gè)互換接口，可以根據(jù)不同需要連接不同規(guī)格的激光器；〔5〕是聚焦透鏡，它將接收到的光束耦合進(jìn)光纖；〔6〕是一般多模石英光纖，柔軟可任意彎曲；〔7〕是出光準(zhǔn)直透鏡，它將已圓整化的發(fā)散光束再進(jìn)行準(zhǔn)直；〔8〕是一個(gè)典型的現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品——雙面透鏡多模光纖耦合器，由聚光透鏡、光纖和準(zhǔn)直輸出透鏡組成；〔9〕是一個(gè)互換接口，可以根據(jù)需要連接聚光透鏡、另一個(gè)光纖耦合器或其它光學(xué)元件；〔10〕是一個(gè)光學(xué)元件。
紅光半導(dǎo)體激光光束是橢圓型發(fā)散光束，經(jīng)平凸透鏡變換后，可看成為近平行的橢圓光束，再經(jīng)平凸透鏡聚焦到芯徑為50μm——100μm的單芯多模石英光纜中，光纜末端輸出圓型發(fā)散光束，由平凸透鏡變換后，再與一聚焦透鏡組連接，從而獲得光斑質(zhì)量很高的激光束。
圖1(b)是三支激光器用一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品3×1的雙面透鏡光纖耦合器合成一路激光輸出的實(shí)施例，三路激光分別獨(dú)立控制。
圖1(c)是一支激光器用一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品1×3的雙面透鏡光纖耦合器分為三路激光輸出的實(shí)施例，三路激光輸出可根據(jù)需要分別連接相應(yīng)的元部件。若將這些實(shí)施例進(jìn)行合理組合連接，便可構(gòu)成紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射網(wǎng)。
權(quán)利要求1.一種多功能紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，其特征在于把一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與雙面透鏡多模石英光纖耦合器組合在一起。
2.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，其特征在于可以是一個(gè)一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個(gè)1×1雙面透鏡多模石英光纖耦合器組合在一起。
3.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，其特征在于可以是n(n≥2)個(gè)一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個(gè)n×1(n≥2)雙面透鏡多模石英光纖耦合器組合在一起，所述的n(n≥2)個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器是分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的。
4.權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光發(fā)射頭，其特征在于可以是一個(gè)一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個(gè)1×n(n≥2)雙面透鏡多模石英光纖耦合器組合在一起。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭。由一般激光發(fā)射頭、雙面透鏡多模石英光纖耦合器及有關(guān)附件組成。通過(guò)激光器與光纖耦合器及有關(guān)元件的不同組合，可獲得高質(zhì)量的光束輸出，而且光路控制靈活，光輸出功率動(dòng)態(tài)范圍大，互換性強(qiáng)?？蓮V泛用于光電控制、光信息處理、激光醫(yī)療等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G02F1/35GK2127211SQ9120340
公開日1993年2月17日 申請(qǐng)日期1991年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月11日
發(fā)明者趙建和 申請(qǐng)人:趙建和