一種激光合束裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及激光技術領域，具體涉及一種激光合束裝置。
【背景技術】
[0002]激光合束技術是一個改善光束質量、增加輸出功率、提高功率密度的過程，常用的激光合束方法有空間合束、偏振合束和波長合束，其應用場景如下:
[0003]半導體激光器單管具有效率高、結構緊湊、成本低和高可靠性的優點，但是單個的半導體激光器單光輸出功率較低，對多個半導體激光器單管的光束進行激光合束而獲得高功率。圖1示出了現有技術中的激光合束裝置的示意圖。如圖1所示，3個半導體激光器單管2分別放置于水冷板I上的不同階上，各個半導體激光器2發出的激光光束經過快軸準直透鏡3的準直后輸出，該方案中，僅在水冷板的一面排布半導體激光器單管，空間利用不夠充分，可以進行激光合束的激光器數量有限，進而合束后得到的功率有限，不能滿足一般需求。
【發明內容】
[0004]鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種空間合束裝置和系統。
[0005]依據本發明的一個方面，提供了一種激光合束裝置，該裝置包括:水冷板、合束器和兩個激光器陣列；
[0006]每個激光器陣列包括N個激光器，N為大于I的正整數；
[0007]兩個激光器陣列分別固定于水冷板的上表面和下表面；
[0008]合束器對兩個激光器陣列輸出的激光光束進行空間合束、偏振合束或波長合束。
[0009]可選地，該裝置進一步包括:分別與兩個激光器陣列對應的兩個準直器；
[0010]每個準直器放置于相應的激光器陣列與所述合束器之間；
[0011 ]在所述合束器對兩個激光器陣列輸出的激光光束進行空間合束、偏振合束或波長合束之前，
[0012]每個準直器對相應的激光器陣列發出的激光光束進行準直。
[0013]可選地，所述水冷板包括:上層板、中層板和下層板；
[0014]中層板內設置有一條進水通道和一條出水通道，以供冷卻水的流入和流出；
[0015]上層板內設置有多條水冷通道，當上層板的下表面與中層板的上表面對接時，上層板內的每條水冷通道的兩端與中層板內的所述進水通道和所述出水通道分別連通；
[0016]下層板內設置有多條水冷通道，當下層板的上表面與中層板的下表面對接時，下層板內的每條水冷通道的兩端與中層板內的所述進水通道和所述出水通道分別連通；
[0017]兩個激光器陣列分別固定在上層板的上表面和下層板的下表面上。
[0018]可選地，上層板和下層板在分別與激光器陣列固定后再與中層板對接形成水冷板；
[0019]其中，兩個激光器陣列通過相同溫度的燒結工藝分別燒結在上層板和下層板上；上層板、中層板和下層板通過螺絲連接固定。
[0020]可選地，所述水冷板包括:上層板和下層板；
[0021]上層板的下表面設置有多條凹槽；
[0022]下層板的上表面設置有多條凹槽；
[0023]當上層板的下表面與下層板的上表面對接時，上層板的下表面上的多條凹槽與下層板的上表面上的多條凹槽拼接形成多條水冷通道；
[0024]兩個激光器陣列分別固定在上層板的上表面和下層板的下表面上。
[0025]可選地，上層板和下層板焊接形成水冷板；
[0026]—個激光器陣列通過溫度較高的燒結工藝燒結在上層板上，另一個激光器陣列通過溫度較低的燒結工藝燒結在下層板上；
[0027]或者，
[0028]—個激光器陣列通過溫度較高的燒結工藝燒結在下層板上，另一個激光器陣列通過溫度較高的較低的燒結工藝燒結在上層板上。
[0029]可選地，所述水冷板通過3D打印技術成型，所述水冷板內部具有水冷通道；
[0030]—個激光器陣列通過溫度較高的燒結工藝燒結在所述水冷板的上表面上，另一個激光器陣列通過溫度較低的燒結工藝燒結在所述水冷板的下表面上。
[0031]可選地，每個激光器陣列包括N個半導體激光器單管，或者，每個激光器陣列包括N個半導體激光器bar條。
[0032]可選地，所述水冷板的上表面為平面或階梯狀結構，所述水冷板的下表面為平面或階梯狀結構；
[0033]所述合束器包括:一個半波片和一個偏振側移分光棱鏡。
[0034]可選地，當每個激光器陣列包括N個半導體激光器單管時，
[0035]每個準直器包括:對應于所述N個半導體激光器單管的N個快軸準直透鏡和N個慢軸準直透鏡；
[0036]每個準直鏡包括:對應于所述N個半導體激光器單管的N個快軸準直透鏡和I個慢軸準直透鏡；
[0037]或者，
[0038]每個準直鏡包括:對應于所述N個半導體激光器單管的N個慢軸準直透鏡和I個快軸準直透鏡。
[0039]由上述可知，在本發明提供的技術方案中，在水冷板的上下兩面進行激光器的排布，在對相同數量的激光光束進行合束的前提下，通過高效利用水冷板縮小了激光合束裝置的體積，減輕了激光合束裝置的重量，節省了激光合束裝置所用的水冷板材料，降低了激光合束裝置的成本，符合激光合束裝置的生產加工需求，能夠推進激光合束技術的不斷發展和進步。
[0040]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉本發明的【具體實施方式】。
【附圖說明】
[0041]通過閱讀下文優選實施方式的詳細描述，各種其他的優點和益處對于本領域普通技術人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優選實施方式的目的，而并不認為是對本發明的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0042]圖1示出了現有技術中的激光合束裝置的示意圖；
[0043]圖2示出了根據本發明的實施例一的一種激光合束裝置的示意圖；
[0044]圖3A示出了根據本發明的實施例二的一種激光合束裝置的示意圖；
[0045]圖3B示出了根據本發明實施例二的激光合束裝置輸出的激光光束陣列的光強分布示意圖；
[0046]圖4A示出了根據本發明一個實施例的水冷板的立體圖；
[0047]圖4B示出了根據本發明一個實施例的水冷板的俯視圖；
[0048]圖4C示出了根據本發明一個實施例的水冷板的正視圖；
[0049]圖4D示出了根據本發明一個實施例的水冷板的側視圖；
[0050]圖5A示出了根據本發明另一個實施例的水冷板的立體圖；
[0051 ]圖5B示出了根據本發明另一個實施例的水冷板的俯視圖；
[0052]圖5C示出了根據本發明另一個實施例的水冷板的正視圖；
[0053]圖示出了根據本發明另一個實施例的水冷板的側視圖；
[0054]圖6A示出了根據本發明再一個實施例的水冷板的立體圖；
[0055]圖6B示出了根據本發明再一個實施例的水冷板的俯視圖；
[0056]圖6C示出了根據本發明再一個實施例的水冷板的正視圖；
[0057]圖6D示出了根據本發明再一個實施例的水冷板的側視圖；
[0058]圖7A示出了根據本發明的實施例三示出的一種激光合束裝置的示意圖；
[0059]圖7B示出了根據本發明實施例三的激光合束裝置輸出的激光光束陣列的光強分布示意圖。
【具體實施方式】
[0060]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本公開的示例性實施例，然而