[发明专利]一种微型白光激光器及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，特别是一种微型白光激光器及其制作方法。

背景技术

目前，因具有能量高、单色性好、相干性好等优点，激光器自发明以来在通信、精密仪器制造、高精度测量、显示照明、医学诊断等诸多方面发挥着重要的作用。而白光激光光源在亮度、相干性等方面比普通白光光源更好，因此，白光激光器在彩色显示、医学诊断、机器视觉等方面拥有巨大的应用前景。

现有的白光激光器通常需采用红、绿、蓝三台独立的激光器组成，并需要外部光路的调节整合到同一输出，整体体积较为庞大；同时，为形成白色色谱，需要分别调节三台激光器的输出功率，在调整方案上也较为复杂。而随着科技的发展及各种器件的高度集成，在机器视觉以及生物医疗，如内窥镜等方面，需要将白光光源集成在微小尺度上，因而也对这种三色光合成的白光激光器的集成度及功率调节方案提出了更高的要求。综上，如何得到高集成度的白光激光器，满足机器视觉、医学诊断等方面的应用，成为白光激光光源微型化研究过程中一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种集成度高、易于调节的微型白光激光器及其制作方法。

本发明采用如下技术方案：

一种微型白光激光器，其特征在于：包括微流控芯片和封装于内的三个激光二极管和三个微米光波导；该三个微米光波导输入端一一对应地位于三个激光二极管有源区出光面，其中一微米光波导与其它微米光波导的输出端耦合并构成白光输出端。

优选的，所述微米光波导直径为10-50μm。

优选的，所述其中一微米光波导与其它微米光波导耦合处的耦合长度为1-5μm。

优选的，所述若干激光二极管的固定输出功率相同。

优选的，所述微米光波导为微光纤或聚合物微米线。

优选的，所述其中一微米光波导与其它微米光波导耦合处的耦合角度为10°-20°。

优选的，所述微流控芯片包括基片和盖片，该激光二极管和微米光波导固装于基片上，该盖片覆设于基片上。

一种微型白光激光器的制作方法，其特征在于：在光学显微镜下，通过微纳操作将若干微米光波导输入端一一对应地放置于若干激光二极管有源区出光面以输入若干单色激光；再将其中一微米光波导与其它微米光波导的输出端分别耦合并调节耦合长度，使得该微米光波导输出白光；最后，采用微流控芯片进行封装。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的激光器及其制作方法，采用三根微米光波导以一定角度耦合，组成三端输入、一端输出的分支结构，输入端分别放置于红光、绿光、蓝光三个激光二极管的有源区出光面，通过调整波导耦合区长度，使三色激光按比例输出，在输出端合成白光，极大地压缩器件尺寸、提高集成度。

2、本发明的激光器及其制作方法，其微型白光激光器由三色激光光源组成，与普通白光光源相比，具有亮度高、相干性好等特点；且其通过微米光波导结构连接，将多个激光二极管集成，极大地压缩了光源尺寸、输出光斑直径可压缩到50μm以下，具有结构简单、集成度高等特点，在白光光源微型化、机器视觉及生物医疗等领域有重要作用。

3、本发明的激光器及其制作方法，其通过微米光波导间的耦合长度进行单色激光功率的调节，调节方式简单灵活。

4、本发明的激光器及其制作方法，采用微流控芯片进行微型化光源的固定封装，确保结构稳定、可靠。

附图说明

图1为本发明微米光波导结构图；

图2为本发明微米光波导耦合示意图；

图3为本发明激光器主要结构图；

图4为本发明封装后的示意图；

其中：10、激光二极管，11、有源区出光面，20、微米光波导，21、输入端，22、输出端，23、耦合区，30、微流控芯片，31、基片，32、盖片。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

图1至图4，一种微型白光激光器，包括微流控芯片30和封装于内的三个激光二极管10和三个微米光波导20等。该三个微米光波导20的输入端21一一对应地位于三个激光二极管10有源区出光面11。其中一微米光波导20作为主干与其它微米光波导20的输出端22耦合以合成白光，其输出端22作为白光输出端。