[发明专利]一种便于半导体激光器光纤镀膜和整形的装置及其工作方法

说明书

本发明涉及一种便于半导体激光器光纤镀膜和整形的装置，其特征在于，包括：光纤固定架，用于固定光纤；和隔离板，位于光纤固定架下面，并与光纤固定架以可拆装方式连接；隔离板包括两侧连接板和固定在两侧连接板之间的若干相互平行的隔离条，隔离条与光纤固定架上固定的光纤基本是相互垂直关系，用于在整形时支撑光纤。将光纤设置在光纤固定架上完成光纤的镀膜，镀膜完成后，将光纤固定架下部组合连接隔离板，用于激光器光束的整形，避免了光纤的二次转移，操作简便，生产效率高。

技术领域

本发明涉及一种便于半导体激光器光纤镀膜和整形的装置及其工作方法，属于半导体激光器的技术领域。

背景技术

半导体激光器由于体积小、重量轻、转换效率高、使用寿命长、能直接内调制等优点，在医疗、显示、泵浦、工业加工等领域有广泛的应用，如光纤通讯、激光测距、目标指示、激光制导、激光雷达、空间光通信等。

光纤与半导体激光器的结合更使半导体激光器得到了更广泛的应用，例如在通信领域，如何使激光器的输出光能更稳定、更长距离的传输，在泵浦固体激光器中如何使半导体激光器的输出光功率能更有效地传输到激光增益介质上，从而得到更高的泵浦效率，这些都涉及到半导体激光器与光纤的耦合问题。由于半导体激光器本身的特点，其发出的光束为高斯光束，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，如果不加整形直接进行耦合，效率约为29％。所以，为了使半导体激光器发出的光更有效地耦合进光纤，必须对半导体激光器的快轴方向进行压缩。整形柱镜是快轴压缩的重要方法，但由于整形柱镜尺寸较大，限制了半导体激光器的使用空间，且整形柱镜成本较高，对于市场上用量较大的中功率半导体激光器来说，经济效益不可观。而采用整形光纤对半导体激光器进行快轴压缩是目前最简便、最经济的方式。为了尽量减少光损失，需要对整形光纤进行光学镀膜，在光纤的侧面上蒸镀增透膜。

中国专利文献CN103014649A公开了一种光纤镀膜工艺，通过采用低成本的硅材质固定板实现对光纤的夹持，以及用锡箔或铝箔对光纤上不需要镀膜的区域进行保护，从而实现了在普通镀膜机中对光纤的镀膜。但由于采用的硅材质固定板上的光纤槽不能做到很小，只能对裸露的光纤进行镀膜，造成了对光纤的浪费，而且，采用锡箔或铝箔对光纤上不需要镀膜的区域进行保护，由于锡箔或铝箔不能很好地与光纤贴合，会造成保护区域附近的镀膜不均匀现象。

中国专利文献CN102082393A公开了一种半导体激光器双弧面镀膜光纤整形方法，将去掉涂覆层的光纤两端粘结在工字型翻转架上，然后进行光学镀膜，镀膜完成后需要将固定在工字型翻转架上的光纤两端裁断取下，然后再将镀完膜的光纤固定在调节架上用于半导体激光器的整形。由于直接将光纤粘结到镀膜机的工字型翻转架上，一方面操作不方便，另一方面需要对光纤进行二次转移才能用于半导体激光器的整形，浪费时间的同时还会对光纤造成浪费，而且，在工字型翻转架上光纤呈弯曲状态，而整形时光纤呈直线状态，镀完膜的光纤由弯曲状态变为直线状态会造成光学膜应力的不均匀，导致部分膜脱落，从而影响整形后的半导体激光器的功率。

中国专利文献CN106319472A公开了一种光纤圆弧面镀膜夹具及使用方法，属于半导体激光器技术领域。本发明包括旋转机构和光纤固定机构，旋转机构包括动力盘、固定齿盘和多个自转齿轮，动力盘位于固定齿盘的上方，动力盘与固定齿盘的中心线重合，动力盘的上端与镀膜机的旋转部件连接能在旋转部件的作用下旋转，固定齿盘的下端固定于镀膜室，多个自转齿轮位于动力盘和固定齿盘之间，并与固定齿盘啮合，自转齿轮转动安装在其中心轴上，中心轴的一端与动力盘固定，另一端固定光纤固定机构。但是，该夹具中光纤被凹槽和光纤压块固定，应力较大且易存在光纤受力不均匀的情况，会影响镀膜质量。而且，该夹具镀膜后的光纤需重新取下来，固定到其他夹具上再用于整形，二次转移浪费时间且会污染或损坏光纤。