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、長工作壽命、低功耗、可直接高速調(diào)制等顯著特點而被廣泛用于光電控制、激光打印、光盤存儲等重要領(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題，但工藝條件要求高，而且光路控制不靈活，光輸出功率動態(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)射頭的缺點而有效地提高激光光束的質(zhì)量。
本實用新型的目的可以通過以下的措施來達(dá)到將半導(dǎo)體激光器輸出的橢圓光束用簡單透鏡準(zhǔn)直，通過另一透鏡耦合進(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態(tài)范圍。
本實用新型因為只需用普通多模光纖就能實現(xiàn)光束圓整化，所以結(jié)構(gòu)特別簡單；同時由于充分發(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態(tài)范圍，特別適于用作高速激光打印機(jī)、光盤驅(qū)動器、激光治療儀等應(yīng)用整機(jī)的光源。
實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1(a)是根據(jù)本實用新型提出的單路激光發(fā)射頭結(jié)構(gòu)圖。
圖1(a)的圖面說明如下〔1〕是紅光半導(dǎo)體激光器；〔2〕是簡單準(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〕是一個互換接口，可以根據(jù)需要連接聚光透鏡、另一個光纖耦合器或其它光學(xué)元件；〔10〕是一個光學(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施例，三路激光分別獨立控制。
圖1(c)是一支激光器用一個現(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一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個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)個一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個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)個紅光半導(dǎo)體激光器是分別獨立驅(qū)動的。
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一般紅光半導(dǎo)體激光發(fā)射頭與一個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，光輸出功率動態(tài)范圍大，互換性強?？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G02F1/35GK2127211SQ9120340
公開日1993年2月17日 申請日期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 申請人:趙建和