一种半导体激光器的锁波光路

摘要

本发明涉及一种半导体激光器的锁波光路，包括光路整形单元、至少一第一锁波模块和光纤，该第一锁波模块包括第一锁波单元、第一激光单元和第一转向单元，第一锁波单元射出单一波长的第一引导激光在快轴方向分为两光区，其中一光区从第一转向单元的上方穿过且射向第一激光单元，使得第一激光单元射出第一锁波激光，该第一锁波激光通过第一转向单元转向后射向光路整形单元，第一引导激光的另一光区通过第一转向单元转向后直接射向光路整形单元，光路整形单元将射向其的激光聚焦耦合进光纤内；上述锁波光路通过只对一排激光芯片进行锁波处理可以同时实现对另外一排激光芯片进行锁波，减少VBG锁波器的使用数量，而且锁波光路工作稳定。

权利要求

1.一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，包括光路整形模块和至少一锁波模块，所述锁波模块包括锁波单元、激光单元和转向单元;所述锁波单元包括引导芯片和VBG锁波器，所述引导芯片射出引导激光，经准直后的所述引导激光射向所述VBG锁波器完成锁波，经锁波后的所述引导激光在快轴方向包括第一光区和第二光区，所述第一光区经所述转向单元后射向所述光路整形模块，所述第二光区经所述转向单元后射向所述激光单元；

所述激光单元包括一激光芯片，所述激光芯片所处台阶高度低于所述引导芯片所处台阶高度；

所述第一光区经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

所述第二光区诱导所述激光芯片射出单一波长的锁波激光，所述锁波激光与所述引导激光的波长相等，所述锁波激光射向所述转向单元；

所述第一光区位于所述第二光区的下方；

所述转向单元包括相对设置的第一反射镜和第二反射镜；

所述第一反射镜的顶面垂直高度不小于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

所述第一光区射向所述第一反射镜，经所述第一反射镜转向后的所述第一光区射向所述光路整形模块；

所述第二光区依次从所述第一反射镜和所述第二反射镜的上方经过且射向所述激光单元；

所述激光芯片射出固定波长的锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后的所述锁波激光射向所述光路整形模块；

转向后的所述锁波激光经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

2.一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，包括光路整形模块和至少一锁波模块，所述锁波模块包括锁波单元、激光单元和转向单元;所述锁波单元包括引导芯片和VBG锁波器，所述引导芯片射出引导激光，经准直后的所述引导激光射向所述VBG锁波器完成锁波，经锁波后的所述引导激光在快轴方向包括第一光区和第二光区，所述第一光区经所述转向单元后射向所述光路整形模块，所述第二光区经所述转向单元后射向所述激光单元；

所述激光单元包括一激光芯片，所述激光芯片所处台阶高度低于所述引导芯片所处台阶高度；

所述第一光区经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

所述第二光区诱导所述激光芯片射出单一波长的锁波激光，所述锁波激光与所述引导激光的波长相等，所述锁波激光射向所述转向单元；

所述第一光区位于所述第二光区的上方；

所述转向单元包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；

所述第一反射镜设于所述引导激光的光路方向上，所述第二反射镜设于所述激光单元的出光方向上，所述第三反射镜设于所述第一反射镜的光路反射方向上，所述第三反射镜与所述第二反射镜相对准，所述第一反射镜顶面的垂直高度大于所述第三反射镜的顶面垂直高度，所述第三反射镜顶面的垂直高度大于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

经所述第一反射镜转向后的所述第一光区从所述第三反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块；

经所述第一反射镜转向后的所述第二光区射向所述第三反射镜且经所述第三反射镜转向后从所述第二反射镜的上方经过射向所述激光单元；

所述激光芯片射出固定波长的锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后的所述锁波激光射向所述光路整形模块；

转向后的所述锁波激光经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

3.根据权利要求2所述的一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，所述锁波模块包括第一锁波模块和第二锁波模块，所述第一锁波模块中的第三反射镜与所述第二锁波模块中的第一反射镜相对准。

4.根据权利要求2所述的一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，所述锁波模块包括第一锁波模块和第二锁波模块，所述第一锁波模块中的第三反射镜与所述第二锁波模块中的第一反射镜交错设置。

5.一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，包括光路整形模块和第一锁波模块，所述第一锁波模块包括第一锁波单元、第一激光单元和第一转向单元;所述第一锁波单元包括呈阶梯设置的第一引导芯片和第二引导芯片，所述第一引导芯片所处台阶的垂直高度大于所述第二引导芯片所处台阶高度，所述第一引导芯片经第一VBG锁波器锁波后射出单一波长的第一引导激光，所述第二引导芯片经第二VBG锁波器锁波后射出单一波长的第二引导激光，经准直后的所述第二引导激光射向所述第一转向单元；

所述第一激光单元包括一第一激光芯片，所述第一激光芯片所处台阶的垂直高度低于所述第一引导芯片所处台阶的垂直高度；

所述第一转向单元包括第一反射镜、第二反射镜和第一双面反射镜，所述第一反射镜设于所述第一引导激光的出光方向上，所述第一双面反射镜包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面位于所述第一反射镜的光路反射方向上，所述第二反射面位于所述第二引导激光的出光方向上，所述第二反射镜设于所述第一激光单元的出光方向上，所述第一反射镜的顶面垂直高度大于第一双面反射镜的顶面垂直高度，所述第一双面反射镜的顶面垂直高度大于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

所述第一引导激光在快轴方向包括第一光区和第二光区，所述第一光区位于所述第二光区的上方；

经所述第一反射镜转向后的所述第一光区从所述第一双面反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

经所述第一反射镜反射后的所述第二光区射向所述第一反射面，经所述第一反射面转向后从所述第二反射镜的上方经过且射向所述第一激光单元；

所述第一激光芯片射出固定波长的第一锁波激光，所述第一锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

所述第二引导激光射向所述第二反射面，经所述第二反射面转向后射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

6.根据权利要求5所述的一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，包括第二锁波模块，所述第二锁波模块包括第二锁波单元、第二激光单元和第二转向单元；

所述第二锁波单元包括第三引导芯片，所述第三引导芯片经第三VBG锁波器锁波后射出单一波长的第三引导激光，经准直后的所述第三引导激光射向所述第二转向单元；

所述第二激光单元包括第二激光芯片，所述第二激光芯片所处台阶的垂直高度小于所述第二引导芯片所处台阶的垂直高度；

所述第二转向单元包括第二双面反射镜和第四反射镜，所述第二双面反射镜包括第三反射面和第四反射面，所述第三反射面位于所述第二反射面的反射光路方向上，所述第四反射面位于所述第三引导激光的出光方向上，所述第四反射镜设于所述二激光单元的出光方向上，所述第二双面反射镜的顶面垂直高度小于所述第一双面反射镜的顶面垂直高度，所述第二双面反射镜的顶面垂直高度大于所述第四反射镜的顶面垂直高度；

所述第二引导激光在快轴方向上包括第三光区和第四光区，所述第三光区位于所述第四光区的上方；

经所述第二反射面转向的所述第三光区从所述第二双面反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

经所述第二反射面转向的所述第四光区射向所述第三反射面，经所述第三反射面转向后的所述第四光区从所述第四反射镜的上方经过且射向所述第二激光单元，使得所述第二激光芯片射出单一波长的第二锁波激光，所述第二锁波激光与所述第二引导激光波长相同，所述第二锁波激光经所述第四反射镜转向后射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦耦合进入光纤内；

经所述第四反射面转向后所述第三引导激光射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种半导体激光器的锁波光路，其特征在于，所述光路整形模块包括快轴聚焦透镜和慢轴聚焦透镜，射向所述光路整形模块的激光依次经所述快轴聚焦透镜和慢轴聚焦透镜后聚焦进入光纤内。

说明书

一种半导体激光器的锁波光路

技术领域

[0001] 本发明涉及激光器领域，尤其涉及一种半导体激光器的锁波光路。

背景技术

[0002] 激光器是一种能发射激光的装置，其常见的半导体激光器由于具有效率高、寿命长等优势在工业加工、军事、医疗、安防等领域中得到广泛地应用，为了提高输出激光的质
量，会对半导体激光器内部光路进行锁波处理，目前半导体激光的锁波方式分为单光路锁
波和多光路锁波。

[0003] 请参见公告号为CN20338897U的专利文件，该专利文件公开了一种采用单光路锁波方式的半导体激光器，每一激光芯片对应设有一体布拉格光栅（VBG），但是随着半导体输
出功率的增加，激光芯片的数量也会伴随增加，这样所需设置的体布拉格光栅增多，增加产
品成本和壳体的体积，并且每个芯片的出射激光射向体布拉格光栅后都会有能量损耗，影
响半导体激光器的输出功率。

[0004] 请参见公告号为CN203071399U的专利文件，该专利文件公开了一种采用多光路锁波方式的半导体激光器，多个激光芯片通过一体布拉格光栅来锁波，这样该体布拉格光栅
单位面积内的能量密度很大，体布拉格光栅极易烧坏，严重影响半导体激光器的使用寿命
和锁波质量。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种半导体激光器的锁波光路，该锁波光路通过只对一排激光芯片进行锁波处理可以同时实现对另外一排激光芯片进行锁波，减少VBG锁波器的使用
数量，而且避免射向VBG锁波器的激光能量密度过大而烧坏VBG锁波器的问题，保证了锁波
光路工作的稳定性。

[0006] 第一方面，本发明提供一种半导体激光器的锁波光路，包括光路整形模块和至少一锁波模块，所述锁波模块包括锁波单元、激光单元和转向单元;

[0007] 所述锁波单元包括引导芯片和VBG锁波器，所述引导芯片射出引导激光，经准直后的所述引导激光射向所述VBG锁波器完成锁波，经锁波后的所述引导激光在快轴方向包括
第一光区和第二光区，所述第一光区经所述转向单元后射向所述光路整形模块，所述第二
光区经所述转向单元后射向所述激光单元；

[0008] 所述激光单元包括一激光芯片，所述激光芯片所处台阶高度低于所述引导芯片所处台阶高度；

[0009] 所述第一光区经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

[0010] 所述第二光区诱导所述激光芯片射出单一波长的锁波激光，所述锁波激光与所述引导激光的波长相等，所述锁波激光射向所述转向单元，经所述转向单元转向后的所述锁
波激光射向所述光路整形模块，转向后的所述锁波激光经所述光路整形模块聚焦后进入光
纤内。

[0011] 在本发明的一种实施方案中，所述转向单元包括相对设置的第一反射镜和第二反射镜；

[0012] 所述第一光区位于所述第二光区的下方；

[0013] 所述第一反射镜的顶面垂直高度不小于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

[0014] 所述第一光区射向所述第一反射镜，经所述第一反射镜转向后的所述第一光区射向所述光路整形模块；

[0015] 所述第二光区依次从所述第一反射镜和所述第二反射镜的上方经过且射向所述激光单元；

[0016] 所述激光芯片射出固定波长的锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后的所述锁波激光射向所述光路整形模块。

[0017] 在本发明的一种实施方案中，所述转向单元包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜；

[0018] 所述第一光区位于所述第二光区的上方；

[0019] 所述第一反射镜设于所述引导激光的光路方向上，所述第二反射镜设于所述激光单元的出光方向上，所述第三反射镜设于所述第一反射镜的光路反射方向上，所述第三反
射镜与所述第二反射镜相对准，所述第一反射镜顶面的垂直高度大于所述第三反射镜的顶
面垂直高度，所述第三反射镜顶面的垂直高度大于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

[0020] 经所述第一反射镜转向后的所述第一光区从所述第三反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块；

[0021] 经所述第一反射镜转向后的所述第二光区射向所述第三反射镜且经所述第三反射镜转向后从所述第二反射镜的上方经过射向所述激光单元；

[0022] 所述激光芯片射出固定波长的锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后的所述锁波激光射向所述光路整形模块。

[0023] 在本发明的一种实施方案中，所述锁波模块包括第一锁波模块和第二锁波模块，所述第一锁波模块中的第三反射镜与所述第二锁波模块中的第一反射镜相对准。

[0024] 在本发明的一种实施方案中，所述锁波模块包括第一锁波模块和第二锁波模块，所述第一锁波模块中的第三反射镜与所述第二锁波模块中的第一反射镜交错设置。

[0025] 另一方面，本发明提供一种半导体激光器的锁波光路，包括光路整形模块和第一锁波模块，所述第一锁波模块包括第一锁波单元、第一激光单元和第一转向单元;

[0026] 所述第一锁波单元包括呈阶梯设置的第一引导芯片和第二引导芯片，所述第一引导芯片所处台阶的垂直高度大于所述第二引导芯片所处台阶高度，所述第一引导芯片经第
一VBG锁波器锁波后射出单一波长的第一引导激光，所述第二引导芯片经第二VBG锁波器锁
波后射出单一波长的第二引导激光，经准直后的所述第二引导激光射向所述第一转向单
元；

[0027] 所述第一激光单元包括一第一激光芯片，所述第一激光芯片所处台阶的垂直高度低于所述第一引导芯片所处台阶的垂直高度；

[0028] 所述第一转向单元包括第一反射镜、第二反射镜和第一双面反射镜，所述第一反射镜设于所述第一引导激光的出光方向上，所述第一双面反射镜包括第一反射面和第二反
射面，所述第一反射面位于所述第一反射镜的光路反射方向上，所述第二反射面位于所述
第二引导激光的出光方向上，所述第二反射镜设于所述第一激光单元的出光方向上，所述
第一反射镜的顶面垂直高度大于第一双面反射镜的顶面垂直高度，所述第一双面反射镜的
顶面垂直高度大于所述第二反射镜的顶面垂直高度；

[0029] 所述第一引导激光在快轴方向包括第一光区和第二光区，所述第一光区位于所述第二光区的上方；

[0030] 经所述第一反射镜转向后的所述第一光区从所述第一双面反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

[0031] 经所述第一反射镜反射后的所述第二光区射向所述第一反射面，经所述第一反射面转向后从所述第二反射镜的上方经过且射向所述第一激光单元；

[0032] 所述第一激光芯片射出固定波长的第一锁波激光，所述第一锁波激光射向所述第二反射镜，经所述第二反射镜转向后射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后
进入光纤内；

[0033] 所述第二引导激光射向所述第二反射面，经所述第二反射面转向后射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

[0034] 在本发明的一种实施方案中，锁波光路还包括第二锁波模块，所述第二锁波模块包括第二锁波单元、第二激光单元和第二转向单元；

[0035] 所述第二锁波单元包括第三引导芯片，所述第三引导芯片经第三VBG锁波器锁波后射出单一波长的第三引导激光，经准直后的所述第三引导激光射向所述第二转向单元；

[0036] 所述第二激光单元包括第二激光芯片，所述第二激光芯片所处台阶的垂直高度小于所述第二引导芯片所处台阶的垂直高度；

[0037] 所述第二转向单元包括第二双面反射镜和第四反射镜，所述第二双面反射镜包括第三反射面和第四反射面，所述第三反射面位于所述第二反射面的反射光路方向上，所述
第四反射面位于所述第三引导激光的出光方向上，所述第四反射镜设于所述第二激光单元
的出光方向上，所述第二双面反射镜的顶面垂直高度小于所述第一双面反射镜的顶面垂直
高度，所述第二双面反射镜的顶面垂直高度大于所述第四反射镜的顶面垂直高度；

[0038] 所述第二引导激光在快轴方向上包括第三光区和第四光区，所述第三光区位于所述第四光区的上方；

[0039] 经所述第二反射面转向的所述第三光区从所述第二双面反射镜的上方经过且射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内；

[0040] 经所述第二反射面转向的所述第四光区射向所述第三反射面，经所述第三反射面转向后的所述第四光区从所述第四反射镜的上方经过且射向所述第二激光单元，使得所述
第二激光芯片射出固定波长的第二锁波激光，所述第二锁波激光经所述第四反射镜转向后
射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦耦合进入光纤内；

[0041] 经所述第四反射面转向后所述第三引导激光射向所述光路整形模块，经所述光路整形模块聚焦后进入光纤内。

[0042] 在本发明的一种实施方案中，所述光路整形模块包括快轴聚焦透镜和慢轴聚焦透镜，射向所述光路整形模块的激光依次经所述快轴聚焦透镜和慢轴聚焦透镜后聚焦进入光
纤内。

[0043] 本发明的有益效果在于：相比现有技术实现通过只对一排激光芯片进行锁波处理可以同时实现对另外一排激光芯片进行锁波，大幅减少了VBG锁波器的使用数量，而且射向
一VBG锁波器的的激光均为单芯片射出的单束激光，不存在射向VBG锁波器的激光能量密度
过大而烧坏VBG锁波器的问题，保证了锁波光路工作的稳定性。

附图说明

[0044] 图1是本发明实施例一的整体锁波光路示意图。

[0045] 图2是本发明实施例一的第一引导激光在快轴方向示意图。

[0046] 图3是本发明实施例二的整体锁波光路示意图。

[0047] 图4是本发明实施例二的第一引导激光在快轴方向示意图。

[0048] 图5是本发明实施例三的整体锁波光路示意图。

[0049] 图6是本发明实施例三的第一引导激光在快轴方向示意图。

[0050] 图7是本发明实施例四的整体锁波光路示意图。

[0051] 图8是本发明实施例四的第二引导激光在快轴方向示意图。

[0052] 图中，

[0053] A、光路整形单元；B、第一锁波模块；C、光纤；

[0054] 100、第一锁波单元；110、第一引导芯片；120、第一准直透镜；130、第一VBG锁波器；140、第一引导激光；141、第一光区；142、第二光区；150、第二引导芯片；160、第三准直透镜；
170、第二VBG锁波器；180、第二引导激光；181、第三光区；182、第四光区；

[0055] 200、第一激光单元；210、第一激光芯片；211、第一锁波激光；220、第二准直透镜；

[0056] 300、第一转向单元；310、第一反射镜；320、第二反射镜；330、第一双面反射镜；331、第一反射面；332、第二反射面；340、第三反射镜；

[0057] 400、快轴聚焦透镜；

[0058] 500、慢轴聚焦透镜；

[0059] 600、第二锁波单元；610、第三引导芯片；620、第四准直透镜；630、第三VBG锁波器；640、第三引导激光；

[0060] 700、第二激光单元；710、第二激光芯片；720、第五准直透镜；

[0061] 800、第二转向单元；810、第二双面反射镜；811、第三反射面；812、第四反射面；820、第四反射镜。

具体实施方式

[0062] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明一种半导体激光器的锁波光路进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体
实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0063] 在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”、
“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术
语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0064] 实施例一

[0065] 请参见图1‑2，一种半导体激光器的锁波光路主要包括用于聚焦耦合的光路整形单元A、用于输出固定波长激光的至少一第一锁波模块B和光纤C，该第一锁波模块B包括第
一锁波单元100、第一激光单元200和第一转向单元300，第一锁波单元100射出单一波长的
第一引导激光140在快轴方向分为两光区，其中一光区从第一转向单元300的上方穿过且射
向第一激光单元200，使得第一激光单元200射出第一锁波激光211，该第一锁波激光211通
过第一转向单元300转向后射向光路整形单元A，第一引导激光140的另一光区通过第一转
向单元300转向后直接射向光路整形单元A，光路整形单元A将射向其的激光聚焦耦合进光
纤C内。

[0066] 具体地，第一锁波单元100包括第一引导芯片110、第一准直透镜120和第一VBG锁波器130，第一VBG锁波器130与第一引导芯片110形成外腔谐振，使得第一引导芯片110被锁
波出射单一波长的第一引导激光140，该第一引导激光140被第一准直透镜120准直后射向
第一转向单元300，该第一引导激光140经过第一准直透镜120准直后在快轴方向包括第一
光区141和第二光区142，第一光区141位于第二光区142的下方。

[0067] 第一激光单元200包括第一激光芯片210和第二准直透镜220，第一激光芯片210所处的垂直高度低于第一引导芯片110所处的垂直高度。

[0068] 第一转向单元300包括第一反射镜310和第二反射镜320，第一反射镜310和第二反射镜320对准设置，第一反射镜310顶面的垂直高度大于第二反射镜320顶面的垂直高度，第
一光区141射向第一反射镜310，经第一反射镜310反射后的第一光区141直接射向光路整形
单元A，第二光区142的垂直高度大于第一反射镜310，因此第二光区142依次从第一反射镜
310和第二反射镜320的上方经过且射向第五准直透镜720，第二光区142被聚焦射向第一激
光芯片210的发光面，诱导第一激光芯片210射出单一波长的第一锁波激光211，该第一锁波
激光211与第一引导激光140的波长相等，第一锁波激光211射向第二反射镜320，第一锁波
激光211经过第二反射镜320转向后射向光路整形单元A。

[0069] 光路整形单元A包括快轴聚焦透镜400和慢轴聚焦透镜500，经第一反射镜310反射后的第一光区141和经过第二反射镜320转向后的第一锁波激光211依次平行射向快轴聚焦
透镜400和慢轴聚焦透镜500，在快轴和慢轴方向聚焦后射进光纤C内。

[0070] 需要提到的是，本实施例仅是针对锁波光路包括一锁波模块的情形进行说明，锁波光路还可以包括两个及以上的锁波模块，这些锁波模块阵列分布，各锁波单元中引导芯
片呈阶梯布置，各激光单元中的激光芯片呈阶梯布置即可。

[0071] 本实施例一相比现有技术实现通过只对一排激光芯片进行锁波处理可以同时实现对另外一排激光芯片进行锁波，大幅减少了VBG锁波器的使用数量，而且射向一VBG锁波
器的的激光均为单芯片射出的单束激光，不存在射向VBG锁波器的激光能量密度过大而烧
坏VBG锁波器的问题，保证了锁波光路工作的稳定性。

[0072] 实施例二

[0073] 请参见图3‑4，与实施例一相比区别在于：

[0074] （1）第一转向单元300包括第一反射镜310、第二反射镜320和第三反射镜340，第一反射镜310与第二反射镜320交错设置，第三反射镜340设于第一反射镜310的反射光路方向
上且与第二反射镜320相对准，第三反射镜340顶面的垂直高度大于第二反射镜320顶面的
垂直高度且小于第一反射镜310顶面的垂直高度。

[0075] （2）该第一引导激光140经过第一准直透镜120准直后在快轴方向包括第一光区141和第二光区142，第一光区141位于第二光区142的上方。

[0076] 第一光区141经过第一反射镜310转向后从第三反射镜340的上方经过直接射向光路整形单元A，第二光区142经过第一反射镜310转向后射向第三反射镜340，经过第三反射
镜340转向后的第二光区142从第二反射镜320的上方经过且射向第一转向单元300，使得第
一激光芯片210射出固定波长的第一锁波激光211，该第一锁波激光211与第一引导激光140
的波长相等，第一锁波激光211射向第二反射镜320，第一锁波激光211经过第二反射镜320
转向后射向光路整形单元A。

[0077] 经第一反射镜310反射后的第一光区141和经过第二反射镜320转向后的第一锁波激光211依次平行射向快轴聚焦透镜400和慢轴聚焦透镜500，在快轴和慢轴方向聚焦后射
进光纤C内。

[0078] 需要提到的是，本实施例仅是针对锁波光路包括一锁波模块的情形进行说明，锁波光路还可以包括两个及以上的锁波模块，为了保证任意两模块之间不会出现激光遮挡的
问题，我们可以将一锁波模块中第三反射镜340与另一模块的第一反射镜310上下对准设置
或交错设置。

[0079] 实施例三

[0080] 请参见图5‑6，一种半导体激光器的锁波光路主要包括用于聚焦耦合的光路整形模块A、用于输出固定波长激光的第一锁波模块B和光纤C，第一锁波模块B包括第一锁波单
元100、第一激光单元200和第一转向单元300。

[0081] 具体地，第一锁波单元100包括呈阶梯设置的第一引导芯片110和第二引导芯片150，第一引导芯片110和第二引导芯片150型号相同，第一引导芯片110所处台阶的垂直高
度大于第二引导芯片150所处台阶高度，第一引导芯片110的出光方向上设有第一准直透镜
120，第一准直透镜120的出光方向上设有第一VBG锁波器130，第二引导芯片150的出光方向
上设有第三准直透镜160，第三准直透镜160的出光方向上设有第二VBG锁波器170。

[0082] 第一引导芯片110与第一VBG锁波器130形成外腔谐振，使得第一引导芯片110被锁波出射单一波长的第一引导激光140，该第一引导激光140经过第一准直透镜120准直后射
向后第一转向单元300，准直后的第一引导激光140在快轴方向上包括第一光区141和第二
光区142，第一光区141位于第二光区142的上方；第二引导芯片150与第二VBG锁波器170形
成外腔谐振，使得第二引导芯片150被锁波射出单一波长的二引导激光180，该第二引导激
光180经过第三准直透镜160准直后射向第一转向单元300。

[0083] 第一激光单元200包括第一激光芯片210和第五准直透镜720，第一激光芯片210所处的垂直高度低于第一引导芯片110所处的垂直高度。

[0084] 第一转向单元300包括第一反射镜310、第二反射镜320和第一双面反射镜330，第一反射镜310设于经准直后第一引导激光140的光路方向上，第一双面反射镜330包括第一
反射面331和第二反射面332，第一反射面331位于第一反射镜310的反射光路传播方向上，
第二反射面332位于经准直后第二引导激光180的传播方向上，第二反射镜320设于第一激
光芯片210的出光方向上，第一反射镜310的顶面垂直高度大于第一双面反射镜330的顶面
垂直高度，第一双面反射镜330的顶面垂直高度大于第二反射镜320的顶面垂直高度。

[0085] 第一光区141经第一反射镜310反射后从第一双面反射镜330的上方经过射向光路整形模块A，通过聚焦后进入光纤C内；第二光区142经第一反射镜310反射后射向第一反射
面331，通过第一反射面331再次转向后从第二反射镜320的上方经过且射向第五准直透镜
720，由于光的可逆性，被第一反射面331转向后的第二光区142的第五准直透镜720聚焦射
向第一激光芯片210的发光面，第一激光芯片210与射向其固定波长的第二光区142形成外
腔谐振，使得第一激光芯片210射出单一波长的第一锁波激光211，该第一锁波激光211与第
一引导激光140的波长相等，该第一锁波激光211射向第二反射镜320，经过第二反射镜320
转向后的第一锁波激光211射向光路整形模块A，通过聚焦后进入光纤C内。

[0086] 第二引导激光180射向第二反射面332，经过第二反射面332转向后的第二引导激光180射向光路整形模块A，通过聚焦后进入光纤C内。

[0087] 光路整形模块A的光路结构在实施例一中已经有描述，在此不在赘述。

[0088] 实施例四

[0089] 请参见图7‑8，在实施例三的基础上，一种半导体激光器的锁波光路还包括第二锁波模块D，该第二锁波模块D包括第二锁波单元600、第二激光单元700和第二转向单元800。

[0090] 具体地，第二锁波单元600包括第三引导芯片610、第四准直透镜620和第三VBG锁波器630，第三引导芯片610所处台阶的垂直高度低于第二引导芯片150所处的垂直高度，第
三引导芯片610与第三VBG锁波器630形成外腔谐振，使得第三引导芯片610被锁波出射出单
一波长的第三引导激光640，该第三引导激光640经过第四准直透镜620准直后射向第二转
向单元800。

[0091] 第二激光单元700包括第二激光芯片710和第五准直透镜720，第二激光芯片710所处的垂直高度低于第二引导芯片150所处的垂直高度。

[0092] 第二转向单元800包括第二双面反射镜810和第四反射镜820，第二双面反射镜810包括第三反射面811和第四反射面812，第三反射面811位于第二反射面332的反射光路方向
上，第四反射面812位于经准直后第三引导激光640的出光方向上，第四反射镜820设于第五
准直透镜720的出光方向上，第二双面反射镜810的顶面垂直高度小于第一双面反射镜330
的顶面垂直高度，且第二双面反射镜810的顶面垂直高度大于第四反射镜820的顶面垂直高
度。

[0093] 准直后的第二引导激光180在在快轴方向上包括第三光区181和第四光区182，第三光区181位于第四光区182的上方，第三光区181经第二反射面332反射后从第二双面反射
镜810的上方经过射向光路整形模块A，通过聚焦后进入光纤C内；第四光区182经第二反射
面332反射后射向第三反射面811，经过第三反射面811再次转向后从第四反射镜820的上方
经过射向第四准直透镜620，由于光的可逆性，经第三反射面811转向后的第四光区182被第
四准直透镜620聚焦射向第二激光芯片710的出光面，第二激光芯片710与射向其固定波长
的第四光区182形成外腔谐振，使得第二激光芯片710射出单一波长的第二锁波激光711，该
第二锁波激光711与第二引导激光180的波长相等，该第二锁波激光711射向第四反射镜
820，经过第四反射镜820转向后的第二锁波激光711射向光路整形模块A，通过聚焦后进入
光纤C内。

[0094] 需要提到的是，本实施例仅是针对锁波光路包括两锁波模块的情况，为了增大半导体激光的输出功率，锁波光路可以设置更多的锁波模块，所添加的锁波模块与第二锁波
模块D的内部光路结构相同，只要保证所添加的锁波模块与相邻的上一个锁波模块呈阶梯
设置，且在同一锁波模块中双面反射镜的顶面所处垂直高度大于另一反射镜的顶面所处垂
直高度即可。

[0095] 实施例一至实施例四中，光路整形模块A的聚焦结构不局限于快轴聚焦透镜400和慢轴聚焦透镜500的组合方式，例如可以采用：

[0096] （1）离轴抛物线反射镜加上快轴聚焦透镜400，离轴抛物线反射镜不仅可以转向还可以在慢轴方向实现聚焦，这种组合方式同样可以将射向光路整形模块A的激光在快轴和
慢轴方向实现聚焦耦合进入到光纤C内。

[0097] （2）直接采用离轴双曲线反射镜，离轴双曲线反射镜不仅可以转向还可以在慢轴和快轴方向实现聚焦，直接将射向光路整形模块A的激光在快轴和慢轴方向实现聚焦耦合
进入到光纤C内。

[0098] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人
员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰
为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对
以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。