一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，該系統能夠完全消除激光加工中反饋光沿入射光路反射回激光器中，降低反饋光對半導體激光器輸出性能以及壽命的影響。該高功率半導體激光加工光源系統的所有巴條偏振態一致，均為TM（或TE）；在半導體激光器疊陣出光方向設置有偏振合束片，所述偏振合束片對TM（或TE）光進行透射，對TE（或TM）光進行反射；在偏振合束片后設置四分之一波片或者兩個八分之一波片，用以將光的偏振態旋轉45°；在反方向經偏振合束片反射形成的光路上設置有吸光板。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

Light feedback high power semiconductor laser processing light source system

The utility model provides a light proof feedback of high power semiconductor laser light source processing system, the system can completely eliminate the laser feedback light along the incident light the way back to the laser, reduce the effect of feedback light on the output performance of semiconductor laser and life. The high power semiconductor laser light source processing system for all bar polarization, are TM (or TE); in semiconductor laser arrays with polarization beam combination is light direction, the polarization beam of TM (or TE) light transmission, the TE (or TM) light reflection beam; in polarization set 1/4 wave plate or two wave of eight points, to the state of polarization of light to rotate 45 degrees; in the opposite direction by the polarization beam combination mirror formed on the light path is provided with a suction plate.

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于激光加工
，涉及一種半導體激光光源系統，尤其涉及用于激光表面處理的高功率半導體激光光源系統。
技術介紹
高功率半導體激光器具有體積小、重量輕、效率高、壽命長等優點，已廣泛用于激光加工領域。在激光加工過程中，高功率半導體激光器出射的激光在加工件表面加工時，加工件會對激光進行部分反射，這部分反饋光極易進入高功率半導體激光器中，造成激光器輸出光譜的不穩定，輸出功率的抖動等現象，甚至會降低半導體激光器的使用壽命，為此必須降低或者消除反饋光對半導體激光光源的影響。目前消除反饋光的技術主要是基于法拉第隔離鏡的原理，然而，該技術中反饋光消除效果完全取決于檢偏器的消光比，但是檢偏器在應用于高功率激光光源中垂直檢偏時，仍然存在透射光，不能達到完全消除的效果。
技術實現思路
本技術提供一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，該系統能夠完全消除激光加工中反饋光沿入射光路反射回激光器中，降低反饋光對半導體激光器輸出性能以及壽命的影響。本技術的技術方案如下：一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，包括半導體激光器疊陣，其特征在于：所述半導體激光器疊陣的所有巴條偏振態一致，均為TM（或TE）；在半導體激光器疊陣出光方向設置有偏振合束片，所述偏振合束片對TM（或TE）光進行透射，對TE（或TM）光進行反射；在偏振合束片后設置四分之一波片或者兩個八分之一波片，用以將光的偏振態旋轉45°；在反>方向經偏振合束片反射形成的光路上設置有吸光板。基于上述基本方案，本技術還做如下優化限定和改進：在半導體激光器疊陣出光光路之外還設置有指示光源，所述指示光源發出的光肉眼可辨識且與半導體激光器疊陣發出的光相區別；所述的半導體激光器疊陣具有多個巴條，對應于疊陣中部巴條的位置在半導體激光器疊陣的出光光路上背向設置一個反射鏡，所述指示光源位于半導體激光器疊陣出光光路之外，指示光源發出的光經反射鏡反射后與激光平行出射。上述反射鏡成45度角設置，指示光源發出的光垂直于半導體激光器疊陣出光光路。上述指示光源為紅光光源或者綠光光源。上述反射鏡設置于半導體激光器疊陣與偏振合束片之間。本技術具有以下優點：1、經過兩次四分之一玻片的反饋光與入射光偏振態垂直，采用偏振合束片能夠將所有的反饋光導出，達到完全消除反饋光入射回半導體激光器中。2、本技術采用的光學元器件只有偏振合束片和四分之一玻片，光路簡單，安裝方便。3、本技術選用偏振態一致的半導體激光器疊陣，加工方便，實現成本低。4、本技術結構簡明，便于安裝操作，只需在疊陣中部巴條對應位置處設置一個尺寸極小的反射鏡，即能夠實現激光光斑位置指示，方便激光加工工程中對加工位置的精確定位。附圖說明圖1為本技術的一個實施例的示意圖。附圖標號說明：1-半導體激光器疊陣（從主視方向看只能看到一個巴條）；2-偏振合束片；3-四分之一波片；4-吸光板；5-指示光源，6-反射鏡，7-疊陣發出的激光；8-指示光；9-激光與指示光合束光；10-反饋光。具體實施方式如圖1所示，防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統包括半導體激光器疊陣1、偏振合束片2、四分之一波片3、吸光板4、指示光源5和反射鏡6。半導體激光器疊陣1具有多個巴條，偏振態一致，偏振態為TE。在半導體激光器疊陣1出光方向設置偏振合束片2。所述的偏振合束片2對TE光透射，對TM光進行反射。在偏振合束片2后設置的四分之一波片3可將激光的偏振態旋轉45°，在半導體激光器疊陣1中部巴條激光出射光路上設置指示光反射鏡6，在指示光反射鏡6后設置防光反饋系統（偏振合束片2、四分之一波片3）。因所設置的反射鏡6只在中部巴條對應位置處且反射鏡6的面積只需覆蓋指示光源發出的指示光即可，盡可能減小反射鏡6對其他巴條出光的阻擋，從而能夠極大地降低在工作中的激光損失。半導體激光器疊陣1所發出偏振態為TE的激光7，與指示光經反射鏡6進行合束后形成合束光9，通過偏振合束片2后，合束光9透射至四分之一波片3，偏振態旋轉45°后合束光9光射至加工工件表面，部分光垂直反射回來，反饋光再次經過四分之一波片3，此時激光的偏振態又旋轉了45°形成反饋光10，反饋光10是從最初TE光經過兩次45°旋轉變為TM光，此時的反饋光10（TM光）入射至偏振合束片2后，偏振合束片2對反饋光10（TM光）進行反射，在經反射后的反饋光10（TM光）出射光路上設置吸光板4，吸收反饋光10（TM光）能量，從而有效地防止反射光回到半導體激光器的腔內部，減少激光器內部損傷及腔面膜的損害，進而提高半導體激光器的使用壽命。本技術還可以采用兩個八分之一波片來替代上述方案中的四分之一波片，能夠起到相同的技術效果。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，包括半導體激光器疊陣，其特征在于：所述半導體激光器疊陣的所有巴條偏振態一致，均發出TE光；在半導體激光器疊陣出光方向設置有偏振合束片，所述偏振合束片對TE光進行透射，對TM光進行反射；在偏振合束片后設置四分之一波片或者兩個八分之一波片，用以將光的偏振態旋轉45°；在反方向經偏振合束片反射形成的光路上設置有吸光板。

【技術特征摘要】
1.一種防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，包括半導體激光器
疊陣，其特征在于：所述半導體激光器疊陣的所有巴條偏振態一致，均發出
TE光；在半導體激光器疊陣出光方向設置有偏振合束片，所述偏振合束片對
TE光進行透射，對TM光進行反射；在偏振合束片后設置四分之一波片或者
兩個八分之一波片，用以將光的偏振態旋轉45°；在反方向經偏振合束片反
射形成的光路上設置有吸光板。
2.根據權利要求1所述的防光反饋的高功率半導體激光加工光源系統，
其特征在于：在半導體激光器疊陣出光光路之外還設置有指示光源，所述指
示光源發出的光肉眼可辨識且與半導體激光器疊陣發出的光相區別；所述的
半導體激光器疊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王敏，王警衛，蔡萬紹，劉興勝，
申請(專利權)人：西安炬光科技有限公司，
類型：新型
國別省市：陜西;61