半導體激光陣列光學特性檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種半導體激光陣列光學特性檢測裝置，涉及一種激光【技術領域】。該發(fā)明包括半導體激光陣列、檢測裝置、電控平移臺與計算機，其中，檢測裝置包括吸收模塊A、吸收模塊B、反射棱鏡A、反射棱鏡B與平面反射鏡，吸收模塊A和吸收模塊B分別設置在檢測裝置的上部與下部，反射棱鏡A的底部固定在吸收模塊A的下方且其尖端向下傾斜，反射棱鏡B的底部固定在吸收模塊B的上方且其尖端向上傾斜，反射棱鏡A的尖端和反射棱鏡B的尖端相靠近形成一間隙，平面反射鏡固定在間隙的中軸線處并且位于所述反射棱鏡A和所述反射棱鏡B后方。本發(fā)明對半導體激光陣列中巴條的光學特性參數進行高精度和自動化檢測，并對其質量進行了有效控制，降低了成本。
【專利說明】半導體激光陣列光學特性檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種激光【技術領域】，特別是涉及一種半導體激光陣列光學特性檢測裝置。
【背景技術】
[0002]半導體激光器具有體積小，重量輕，壽命長，電光轉換效率高和可靠性高等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)、醫(yī)療和材料處理等領域，已經成為了光電行業(yè)中最有發(fā)展前途的領域。由于實際應用中對激光器的功率要求不斷提高，從封裝角度講，要獲取大功率輸出，目前大多是通過在垂直方向激光陣列疊多個巴條來實現半導體激光器功率幾個數量級的提高，但同時會降低光束質量，并對微光學系統(tǒng)裝置和激光陣列疊技術有很高的要求。對垂直陣列光束準直效果和能量耦合效率的要求越來越高，陣列中巴條間準直光束的指向精度直接影響激光器光斑尺寸、光強密度均勻性及整體輸出光束的傳輸方向，因此激光陣列的光學特性參數如Smile值，快軸發(fā)散角以及巴條間快軸準直光束指向精度等指標已成為激光陣列封裝工作者及激光器設計者的共同關注點，對研制高水平、高功率、高可靠性DL垂直陣列具有重要意義。目前Smile值的測量集中在對單獨一個巴條在封裝前的測試，快軸發(fā)散角的測量主要是針對激光陣列，不能同時精確地測量激光陣列以及每一個巴條的光學傳輸特性。
[0003]對于高功率半導體激光器的光學特性參數進行測試和表征是不僅有助于理解激光陣列光學特性的關鍵，也是判斷激光陣列作為光源好壞的重要依據。因此，研究一個關鍵的光學特性參數檢測裝置具有非常重要的現實意義。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述問題中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種半導體激光陣列光學特性檢測裝置，使其對高功率半導體激光陣列中巴條的光學特性參數進行高精度和自動化檢測，對高功率半導體激光陣列的質量進行了有效地控制，降低了成本。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導體激光陣列光學特性檢測裝置，包括半導體激光陣列、檢測裝置、電控平移臺與計算機，其中，所述檢測裝置包括吸收模塊A、吸收模塊B、反射棱鏡A、反射棱鏡B與平面反射鏡，所述吸收模塊A和所述吸收模塊B分別設置在所述檢測裝置的上部與下部，用以吸收剩余巴條的反射光以及所述平面反射鏡的反射光；所述反射棱鏡A的底部固定在所述吸收模塊A的下方且其尖端向下傾斜，所述反射棱鏡B的底部固定在所述吸收模塊B的上方且其尖端向上傾斜，所述反射棱鏡A的尖端和所述反射棱鏡B的尖端相靠近形成一間隙，用以選擇被測巴條；所述平面反射鏡固定在所述檢測裝置中所述間隙的中軸線處并且位于所述反射棱鏡A和所述反射棱鏡B后方，用以將被測巴條發(fā)射的光進行一級衰減。
[0006]優(yōu)選的，半導體激光陣列包括多個帶有快慢軸準直鏡的被測巴條。
[0007]優(yōu)選的，檢測裝置還包括柱面鏡A、柱面鏡B、衰減片與CCD相機，在所述間隙的中軸線上設置有微型導軌，所述微型導軌位于所述平面反射鏡后方，所述柱面鏡A、所述柱面鏡B、所述CCD相機分別固定在所述微型導軌的滑塊上，所述衰減片固定在所述微型導軌上并且位于所述CCD相機14之前；所述柱面鏡對所述平面反射鏡的透射光進行壓縮，以符合所述CCD相機的測量范圍，經過所述衰減片進行二次衰減，所述CCD相機對光斑信息進行記錄。
[0008]優(yōu)選的，所述檢測裝置固定在所述電控平移臺上，由計算機控制上下移動，實現對不同巴條的測量。
[0009]優(yōu)選的，所述平面反射鏡上鍍有高反膜層，所述吸收模塊A和所述吸收模塊B均為帶有水冷系統(tǒng)的吸收模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述計算機連接所述CCD相機進行圖像實時采集并對光斑進行分析，并控制所述電控平移臺的移動。
[0011]與現有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0012]本發(fā)明針對目前高功率半導體激光陣列中檢測激光陣列和每個巴條的光學特性參數技術不足的現狀，提出一種基于單巴條檢測原理的激光陣列光學特性參數的檢測裝置，克服了現有技術的不足，其結構設計合理，精度較高且進行了更進一步的優(yōu)化設計，有效地提高了獲知激光陣列參數的精度和效率，給出了檢測激光陣列參數的標準，具有一定的創(chuàng)新性和實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的實施例結構示意圖。
[0014]主要元件符號說明:
[0015]1-半導體激光陣列2-檢測裝置3-電控平移臺
[0016]4-計算機5-被測巴條6-吸收模塊B
[0017]7-吸收模塊A8-反射棱鏡A9-反射棱鏡B
[0018]10-平面反射鏡11-柱面鏡A12-柱面鏡B
[0019]13-衰減片14-CCD相機15-微型導軌
【具體實施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖與實例對本發(fā)明作進一步詳細說明，但所舉實例不作為對本發(fā)明的限定。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的實施例包括多個帶有快慢軸準直鏡的被測巴條5的半導體激光陣列1、檢測裝置2、電控平移臺3與計算機4，檢測裝置2固定在電控平移臺3，其中，檢測裝置2包括帶有水冷系統(tǒng)的吸收模塊A7、帶有水冷系統(tǒng)的吸收模塊B6、反射棱鏡AS、反射棱鏡B9與鍍有高反膜層的平面反射鏡10，吸收模塊A7和吸收模塊B6分別設置在檢測裝置2的上部與下部，用以吸收剩余巴條的反射光以及平面反射鏡的反射光；反射棱鏡AS的底部固定在吸收模塊A7的下方且其尖端向下傾斜，反射棱鏡B9的底部固定在吸收模塊B6的上方且其尖端向上傾斜，反射棱鏡AS的尖端和反射棱鏡B9的尖端相靠近形成一間隙，用以選擇被測巴條5 ;平面反射鏡10固定在檢測裝置2中間隙的中軸線處并且位于所述反射棱鏡A和所述反射棱鏡B后方，用以將被測巴條5發(fā)射的光進行一級衰減。[0022]檢測裝置2還包括柱面鏡All、柱面鏡B12、衰減片13與CXD相機14，在間隙的中軸線上設置有微型導軌15,微型導軌15位于平面反射鏡10后方，柱面鏡All、柱面鏡B12、CCD相機14分別固定在微型導軌的滑塊上，衰減片13固定在微型導軌15上并且位于CCD相機14之前；柱面鏡B12對平面反射鏡10的透射光進行壓縮，以符合CCD相機14的測量范圍，經過衰減片13進行二次衰減，CXD相機14對光斑信息進行記錄。
[0023]被測半導體激光陣列I為單波長的高功率半導體激光陣列I，檢測裝置2對被測半導體激光陣列I中的每一個被測巴條5的光學特性參數都進行檢測，每一個被測巴條5經過檢測裝置2后，通過計算機4得到光斑圖樣，再由計算機4進行圖像處理和分析，得到所測參數。電控平移臺3為精密性平移臺，通過移動固定在電控平移臺3上的檢測裝置2實現對不同被測巴條5的對準和檢測。計算機4安裝有圖像采集和處理軟件，CXD相機14通過網線與計算機4連接，電控平移臺3通過雙VGA線由計算機4控制。
[0024]具體實施時，檢測裝置2利用反射棱鏡AS的尖端和反射棱鏡B9的尖端構成的間隙選擇出半導體激光陣列I的被測巴條5發(fā)射的激光。半導體激光陣列I設置在反射棱鏡A8和反射棱鏡B9之前，間隙與傳輸光路相適應。反射棱鏡A8和反射棱鏡B9可以把其他巴條發(fā)出的光反射到帶有水冷系統(tǒng)的吸收模塊A7、吸收模塊B6上。當光束在快軸方向自由傳輸時，被測巴條5的慢軸成像是靠柱面鏡All和柱面鏡B12完成的。為了避免雜散光影響CXD相機14與衰減片13通過轉接頭固定在一起。柱面鏡AU、柱面鏡B12與CXD相機14安裝在一個可以線性移動的微型導軌15的滑塊上，這樣就可以在不同的傳輸距離上進行成像測量。
[0025]本發(fā)明可以自動測量半導體激光陣列I的多個參數，如Smile效應、每個巴條的快軸發(fā)散角和陣列巴間快軸指向精度等。首先檢測裝置2確定被測巴條5，CCD相機14拍攝圖像，通過處理不同被測巴條5的光斑，可以計算出每一個被測巴條5的smile值和陣列巴間快軸指向精度，下一步通過移動柱面鏡B12和CXD相機14，得到不同距離處光斑，利用兩點法即可測量每個被測巴條5快軸發(fā)散角。計算機14可以確定單個被測巴條5的傳輸特性以及所有被測巴條5的共同傳輸特性。
[0026]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種半導體激光陣列光學特性檢測裝置，包括半導體激光陣列、檢測裝置、電控平移臺與計算機，其特征在于，所述檢測裝置包括吸收模塊A、吸收模塊B、反射棱鏡A、反射棱鏡B與平面反射鏡，所述吸收模塊A和所述吸收模塊B分別設置在所述檢測裝置的上部與下部，用以吸收剩余巴條的反射光以及所述平面反射鏡的反射光；所述反射棱鏡A的底部固定在所述吸收模塊A的下方且其尖端向下傾斜，所述反射棱鏡B的底部固定在所述吸收模塊B的上方且其尖端向上傾斜，所述反射棱鏡A的尖端和所述反射棱鏡B的尖端相靠近形成一間隙，用以選擇被測巴條；所述平面反射鏡固定在所述檢測裝置中所述間隙的中軸線處并且位于所述反射棱鏡A和所述反射棱鏡B后方，用以將被測巴條發(fā)射的光進行一級衰減。
2.如權利要求1所述的半導體激光陣列光學特性檢測裝置，其特征在于，半導體激光陣列包括多個帶有快慢軸準直鏡的被測巴條。
3.如權利要求2所述的半導體激光陣列光學特性檢測裝置，其特征在于，檢測裝置還包括柱面鏡A、柱面鏡B、衰減片與CCD相機，在所述間隙的中軸線上設置有微型導軌，所述微型導軌位于所述平面反射鏡后方，所述柱面鏡A、所述柱面鏡B、所述CCD相機分別固定在所述微型導軌的滑塊上，所述衰減片固定在所述微型導軌上并且位于所述CCD相機14之前；所述柱面鏡對所述平面反射鏡的透射光進行壓縮，以符合所述CCD相機的測量范圍，經過所述衰減片進行二次衰減，所述CCD相機對光斑信息進行記錄。
4.如權利要求3所述的半導體激光陣列光學特性檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置固定在所述電控平移臺上，由計算機控制上下移動，實現對不同巴條的測量。
5.如權利要求1-4任一所述的半導體激光陣列光學特性檢測裝置，其特征在于，所述平面反射鏡上鍍有高反膜層，所述吸收模塊A和所述吸收模塊B均為帶有水冷系統(tǒng)的吸收模塊。
6.如權利要求5所述的半導體激光陣列光學特性檢測裝置，其特征在于，所述計算機連接所述CCD相機進行圖像實時采集并對光斑進行分析，并控制所述電控平移臺的移動。
【文檔編號】G01M11/02GK103792070SQ201410028497
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月21日 優(yōu)先權日:2014年1月21日
【發(fā)明者】曹銀花, 郭志婕, 王智勇, 劉友強, 李景 申請人:北京工業(yè)大學