具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述地实施例是本发明一部分实施例，而不是全部地实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

本实施例提供了一种小体积高功率半导体激光器。请参阅图1和图2，图1是本实施例中一种小体积高功率半导体激光器的立体结构图，图2是图1中激光器切除顶部壳体后的俯视图，该激光器包括：壳体1和封装于壳体1中的多个激光芯片2、快轴准直镜3、慢轴准直镜4、第一转向光学元件5、第二转向光学元件6、合束组件7、聚焦组件8和输出光纤9。

本实施例中，多个激光芯片2排成两排，两排激光芯片2相对地设置在壳体1内底面的两侧，每排激光芯片2均包括至少一个激光芯片2，两排激光芯片2的出光方向相反，且位于同一排激光芯片2中的各激光芯片2的出光方向相互平行，两排激光芯片2的出光方向均平行于壳体1内底面11；如图3所示，为本发明实施例中的光路图；一排激光芯片2的出光方向垂直于壳体1的第一内侧壁12，另一排激光芯片2的出光方向垂直于与所述第一内侧壁12相对的第二内侧壁13；所述的第一内侧壁12与所述的第二内侧壁13均与壳体1内底面11相邻，且垂直于内底面11。

每个激光芯片2对应设置有一个快轴准直镜3、一个第一转向光学元件5、一个慢轴准直镜4和一个第二转向光学元件6；参见图3，所述快轴准直镜3贴设在所述激光芯片2的出光端面，用于对激光芯片2输出的激光进行快轴准直，所述第一转向光学元件5设置在所述激光芯片2的出光方向上，用于对激光芯片2输出的激光进行转向，使得转向后的激光平行于对应的内侧壁（第一内侧壁12或第二内侧壁13）；位于同一排的多个激光芯片2输出的激光经对应的第一转向光学元件5转向后的多束激光的传播方向相互平行；位于不同排的激光芯片2输出的激光经对应的第一转向光学元件5转向后的传播方向相互平行，且分别平行于对应的内侧壁，使得两排激光芯片2产生的激光相互之间不会产生干扰。

参见图3，一排激光芯片2对应的多个所述慢轴准直镜4和所述第二转向光学元件6均设置在所述第一内侧壁12上，另一排激光芯片2对应的多个所述慢轴准直镜4和所述第二转向光学元件6均设置在所述第二内侧壁13上，以节省激光芯片2和慢轴准直镜4之间的距离，最大化利用壳体1第一内侧壁12和第二内侧壁13的空间，减小激光器的整体尺寸；所述慢轴准直镜4设置在所述第一转向光学元件5的出光方向上，用于对激光芯片2输出的激光进行慢轴准直，所述第二转向光学元件6设置在所述慢轴准直镜4的出光方向上，用于对慢轴准直镜4输出的激光进行转向，使得转向后的激光入射到所述合束组件7中。

在本实施例中，所述第一转向光学元件5设置在壳体1内底面11与对应的内侧壁（12或13）之间连接的转角处，且所述第一转向光学元件5的反射面与内底面11和内侧壁（12或13）之间的夹角均为45°（参见图1和图3）；所述激光芯片2输出的激光以平行于内底面11的方向入射至第一转向光学元件5，经所述第一转向光学元件5转向后的激光，以垂直于内底面11且平行于内侧壁（12或13）的方向入射到所述慢轴准直镜4，经慢轴准直而转化为平行激光束，平行激光束入射到第二转向光学元件6中，经第二转向光学元件6转向90度后入射至合束组件7中。

所述合束组件7设置在所述第二转向光学元件6的出光方向上，用于对在第一内侧壁12和第二内侧壁13传播的激光进行合束；所述合束组件7包括第三转向光学元件71和偏振合束器72；所述偏振合束器72设置在所述第三转向光学元件71的出光方向上，参见图4和图5，所述第三转向光学元件71和所述偏振合束器72分别设置在第一内侧壁12和第二内侧壁13上；第一内侧壁12对应的第二转向光学元件6输出的平行激光束组成第一光束，第一光束以平行于第一内侧壁12的方向入射至第三转向光学元件71，经第三转向光学元件71转向后以垂直于第一内侧壁12的方向入射至相对的第二内侧壁13上的偏振合束器72中，第二内侧壁13对应的第二转向光学元件6输出的平行激光束组成第二光束，第二光束直接入射到偏振合束器72中，偏振合束器72对第一光束和第二光束进行偏振合束，以将第一内侧壁12和第二内侧壁13对应的激光进行合束，并输出至聚焦组件8中。

所述聚焦组件8设置在所述偏振合束器72的出光方向上，用于对合束后的激光进行聚焦，并耦合输出至所述输出光纤9中。

所述第一转向光学元件5、所述第二转向光学元件6和所述第三转向光学元件71均为反射平面镜，和/或，反射棱镜。本实施例中，第一转向光学元件5、所述第二转向光学元件6和所述第三转向光学元件71均为反射平面镜。

所述壳体1的内底面11内部设置有冷却通道，以供冷却水在冷却通道中流通；所述内底面11呈阶梯状结构。本实施例中，每级台阶面上放置两个激光芯片2，且这两个激光芯片2的出光方向相反。同一排激光芯片2对应的多个第一转向光学元件5设置在同一水平高度上，距离输出光纤9越近的激光芯片2所在台阶面高度越高，距离输出光纤9越远的激光芯片2所在台阶面高度越低，使得距离输出光纤9越近的激光芯片2所输出的激光经对应的第一转向光学元件5转向后的光束距离对应内侧壁的距离越近，距离输出光纤9越远的激光芯片2所输出的激光经对应的第一转向光学元件5转向后的光束距离对应内侧壁的距离越远，对应地，距离输出光纤9越近的第二转向光学元件6的高度越低，使得同一内侧壁上距离输出光纤9较近的第二转向光学元件6不会挡住距离输出光纤9较远的第二转向光学元件6的出光，使得同一排激光芯片2所在光路输出的多个光斑之间不会相互重叠，都能够进入所述合束组件7，且在快轴方向上进行合束。

所述偏振合束器72由相对设置的两个三棱镜胶接固定而成，包括第一入光面721、第二入光面722、合束面、出光面和半波片（参见图5）；其中，第一入光面721和出光面相互垂直，且位于同一三棱镜，第二入光面722与出光面相互平行，合束面位于两个三棱镜的胶接处，半波片贴设在所述第二入光面722上；所述合束面上镀设有透射P偏振光且反射S偏振光的膜层。所述激光芯片2发射S偏振光。经第三转向光学元件71转向后的第一光束经所述第一入光面721进入偏振合束器72的合束面，第二光束的偏振状态被所述半波片旋转90°后转换为P偏振光，转换为P偏振光后的第二光束经所述第二入光面进入偏振合束器72的合束面，并在所述合束面处与所述第一光束合束，合束后的光束经所述出光面输出至聚焦组件8。

所述聚焦组件8包括快轴聚焦透镜81和慢轴聚焦透镜82，所述快轴聚焦透镜81设置在所述偏振合束器72的出光方向上，用于在快轴方向上对合束后的光束进行聚焦，所述慢轴聚焦透镜82设置在所述快轴聚焦透镜81的出光方向上，用于在慢轴方向上对合束后的光束进行聚焦，并耦合输出至所述输出光纤9中。

需要说明的是：本实施例中的光路图均为简略的光路示意图，仅供理解技术方案，并非实际光束的形状；上述两个实施例中，第一光束和第二光束的偏振状态和偏振合束器合束面上镀设的膜层类型可根据实际需求进行调整，不需要局限于上述实施例。例如，在实施例一中，偏振合束器36的合束面363上可镀设透射S偏振光且反射P偏振光的膜层，第一光束和第二光束均为P偏振光，同样可以达到本申请的目的。

本发明的有益效果是：本申请提出的技术方案将慢轴准直镜设置在侧壁上，相对于传统的将两排激光芯片均设置于激光器壳体底面的技术方案，本申请能更有效的利用壳体侧壁的空间，通过合束装置将两侧壁的光斑进行合束，在保证激光器高功率输出的同时能有效减小激光器的整体尺寸，也可避免两排激光芯片产生的激光之间的相互干扰。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制：尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。