[发明专利]一种半导体激光器双弧面镀膜光纤整形方法

说明书

技术领域

本发明涉及大功率激光二极管光束整形的方法，属于激光二极管光束整形技术领域。

背景技术

60年代，随着激光的问世，激光技术在各个领域中得到广泛的应用。其中半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长、易于调制及价格低廉等优点，在工业、医学和军事领域得到了广泛的应用，如材料加工、光纤通讯、激光测距、目标指示、激光制导、激光雷达、空间光通信等。

由于半导体激光器本身的特点，形成了输出光束快轴发散角远大于慢轴发散角的光斑模式，在应用过程中需要做快轴压缩。整形柱镜是快轴压缩的重要方法，该柱镜在平行于光传输的方向上有抛平形成一个弦平面，以便于辨别柱镜镀膜的两个面。采用光纤代替柱镜也可以达到将快轴压缩的目的，并且光纤在价格上有非常大的优势，很适合用于要求不高的半导体激光器的快轴压缩。但是光纤侧面镀膜是个很大的问题，整个侧面镀膜需要光纤在蒸镀过程中不断旋转，镀膜的均匀性难以保证；镀制两个光通过的侧壁，形成双弧面镀膜，蒸镀比较容易，但是整形过程中需要保证光束刚好通过两个镀膜面。

发明内容

本发明针对现有半导体激光器光纤对快轴进行压缩整形技术存在的无法找到镀膜位置等问题，提出一种半导体激光器双弧面镀膜光纤整形方法，该方法能够使光束恰好通过光纤镀膜的两个双弧面，从而消除外腔谐振，避免由于光纤反射造成的激光器波谱双峰或多峰的形成，有效减少整形后的谱宽。

本发明的半导体激光器双弧面镀膜光纤整形方法，包括以下步骤：

(1)将石英光纤表面的涂覆层去掉，并用丙酮浸泡超声波清洗半小时，彻底去掉石英光纤表面的涂覆层和其它污物；

(2)把光纤绕曲并粘接固定于具有自动翻架功能镀膜机的翻转架上；

(3)将粘有光纤的翻转架固定到镀膜机中，在光纤绕曲后形成的螺旋面上进行两面镀制所需波长增透的膜系，形成双弧面镀膜；

(4)取下光纤，截掉端部用于粘接在工字型翻转架的部分(该部分镀膜被阻挡)，裁成长度为1cm-3cm的光纤段；

(5)把一段光纤的一端固定在带有光纤卡槽的调节幅度为180度的角度调节架上，保证光纤和角度调节架的端面垂直，并将该调节架固定于光学平台上；

(6)把半导体激光器固定在光学平台五维调节架上，调整五维调节架与角度调节架的相对位置，保证光纤能够达到激光器管芯位置，连接好恒流源，打开激光器；

(7)用功率计探头观测半导体激光器整形前的功率，然后调节激光器和光纤的相对位置，形成所需要的光斑，调节角度调节架，使功率计示数达到到最大值；并找到所需要的压缩程度；

(8)将光纤粘接固定到半导体激光器热沉上，切断光纤，完成整形过程。

本发明通过镀膜机对光纤双弧面镀膜，保证了半导体激光器光束经过光纤镀膜的两个弧面，同时得到所需要的压缩程度，减小了压缩过程中的损耗，消除了由于外腔引起的波长谱线的双峰或多峰情况，提高了采用价格低廉的光纤作为压缩透镜的技术水平，解决了泵浦Nd:YAG由于外腔造成的谱宽加宽问题。

附图说明

图1是将光纤粘接到工字型翻转架上的示意图。

图2为图1的俯视图。

图3是将光纤安装到角度调节架的示意图。

图4是半导体激光器的光束中心主光线通过光纤圆心的示意图。

图中：1、光纤，2、工字型翻转架，3、耐高温单面胶，4、耐高温双面胶，5、角度调节架，6、光纤卡槽，7、镀膜层，8、主光线。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的半导体激光器双弧面镀膜光纤整形方法的具体步骤。

(1)将石英光纤表面的涂覆层去掉，并用丙酮浸泡超声波清洗半小时，彻底去掉石英光纤表面的涂覆层和其它污物。

(2)取下带有自动翻架功能镀膜机的工字型翻转架2，把光纤1绕曲成如图1所示的螺旋形，用耐高温双面胶4固定于工字型翻转架2上，具体固定方法如图2所示，耐高温双面胶4一面与绕曲光纤1粘接，一面与工字型翻转架2粘接。通过耐高温单面胶3进一步固定。

(3)将按步骤(2)处理好的粘有光纤1的工字型翻转架2固定到镀膜机中，在绕曲光纤1形成的螺旋面上进行两面镀制所需波长增透的膜系，形成双弧面镀膜。

(4)取下镀膜后的光纤1，截掉被耐高温双面胶4固定于工字型翻转架2的部分(该部分镀膜被阻挡)，裁成长度为1cm到3cm光纤段。