一种大功率双波长半导体矩形激光发生装置

摘要

本发明公开了一种大功率双波长半导体矩形激光发生装置，包括A堆栈(1)、A整形透镜(11)、B堆栈(2)、B整形透镜(21)、耦合镜(3)、整形透镜(4)、反射聚焦镜(5)、进风口(6)、光闸(7)、屏蔽箱(8)。本发明采用耦合镜将二束激光叠加以提高激光的输出功率；屏蔽箱将装置内部与外部环境隔离，进风口输入正压空气以阻止外部的尘垢侵入并对箱内诸器件进行风冷；光闸的光阑作用阻隔外部漫射光热逆向回传；反射聚焦镜将沿光路逆向回传的光热吸收并加以冷却的技术方案，通过耦合叠加、封闭隔离、光阑阻逆、反射吸热、正压风冷使半导体激光发生器达到了提高输出功率、阻隔尘垢侵害、避免回传和自身光热损伤的目的。

主权项

一种大功率双波长半导体矩形激光发生装置，其特征在于：包括A堆栈(1)、A整形透镜(11)、B堆栈(2)、B整形透镜(21)、耦合镜(3)、整形透镜(4)、反射聚焦镜(5)、进风口(6)、光闸(7)、屏蔽箱(8)，其中：所述的屏蔽箱(8)为金属质的矩形中空有盖封闭的箱体；屏蔽箱(8)设有进风口(6)，所述进风口(6)位于屏蔽箱(8)的底部，且与外设的净化空气装置的风机输出口连接；屏蔽箱(8)的一侧壁上设有用于激光输出的窗口称为光闸口；所述的A堆栈(1)为由半导体激光芯片阵列构成的激光发生元件；A堆栈(1)输出的激光波长为940nm，输出功率为2700W，截面为圆柱形；A堆栈(1)发射的激光的方向轴称为A光轴；所述的B堆栈(2)为由半导体激光芯片阵列构成的激光发生元件；B堆栈(2)输出的激光波长为808nm，输出功率为1800W，截面为圆柱形；B堆栈(2)发射的激光的方向轴称为B光轴；所述的A整形透镜(11)为k9玻璃制成的柱面透镜，且镀有增透膜；A整形透镜(11)对波长940nm激光透过率大于99.8％，A整形透镜(11)的通光口径为62.5×60mm的矩形；所述的B整形透镜(21)为k9玻璃制成的柱面透镜，且镀有增透膜；B整形透镜(21)对波长808nm激光透过率大于99.9％，B整形透镜(21)的通光口径为62.5×60mm的矩形；所述的耦合镜(3)为k9玻璃制成的平面透镜，耦合镜(3)对波长940nm激光透过率大于98％，耦合镜(3)对波长808nm激光45°入射角的反射率大于89％，耦合镜(3)的通光口径为60×100mm的矩形，耦合镜(3)的厚度为3mm；所述的整形透镜(4)为k9玻璃制成的柱面透镜，且镀有波长940nm和波长808nm双波长的增透膜；整形透镜(4)对波长940nm和808nm激光透过率均大于98％，整形透镜(4)的通光口径为62.5×60mm的矩形；所述的反射聚焦镜(5)为无氧铜质的凹面反射镜，镜座设有水冷，镜面对激光反射率大于80％；所述的光闸(7)为由气缸驱动开关光路的阀门装置，光闸(7)由铜质的阀体与阀芯构成，光闸(7)的阀芯的光路通道为矩形，光闸(7)的闸体设有水冷；A堆栈(1)、A整形透镜(11)、B堆栈(2)、B整形透镜(21)、耦合镜(3)、整形透镜(4)、反射聚焦镜(5)置于屏蔽箱(8)的内部，俯视，按激光射线光路方向进行描述，所述A光轴的光路与所述B光轴的光路正交，A整形透镜(11)位于A堆栈(1)的正前方，B整形透镜(21)位于B堆栈(2)的正前方；耦合镜(3)的左侧表面位于A光轴的光路与B光轴的光路汇聚点处且与B光轴的光路夹45°角；沿A光轴的光路方向，整形透镜(4)位于耦合镜(3)的前方，反射聚焦镜(5)位于整形透镜(4)的前方；反射聚焦镜(5)的凹面朝向整形透镜(4)，反射聚焦镜(5)的轴线与A光轴的光路夹45°角；光闸(7)位于反射聚焦镜(5)的反射光轴光路的前方，所述反射光轴为沿A光轴光路入射的光经反射聚焦镜(5)反射形成的与A光轴正交的射线光路方向轴；光闸(7)固定连接在屏蔽箱(8)的所述光闸口处。