[實用新型]一種新型半導體激光掃描機構

有效

• 申請號: 201720256604.1
• 申請日: 2017-03-17
• 公開（公告）號: CN206960791U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 林堅;黎洪
• 申請（專利權）人: 嶺緯公司
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30;G02B27/09
• 代理公司: 廈門果汁知識產權代理事務所(普通合伙)35227
• 代理人: 樂珠秀

技術領域

本實用新型涉及一種新型半導體激光掃描機構。

背景技術

半導體激光管又稱激光二極管，是用半導體材料作為工作物質的激光器，它體積小、壽命長，并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦其工作電壓和電流與集成電路兼容，因而可與之單片集成。并且還可以用高達GHz的頻率直接進行電流調制以獲得高速調制的激光輸出。由于這些優點，半導體二極管激光器在激光通信、光存儲、光陀螺、激光打印、測距以及雷達等方面以及獲得了廣泛的應用。

由于半導體激光管具有光束質量較差，光場分布不均勻、發散角較大等缺點，需要對半導體激光管的出射光束進行整形、準直等優化處理，然后再通過掃描鏡反射到待測區域。為了充分利用激光能量，通常將激光準直器的輸出光束直徑設計得較小，使得準直后的光束能夠全部投射到掃描鏡的鏡面上。但是，輸出光束直徑如果設計的過小，激光光束的發散度將會增大，影響準直效果。如果使用小直徑的光闌以獲取足夠準直度的小直徑的光束，則半導體激光器準直器的輸出能量效率很低。如果激光發射器輸出光束直徑過大，則無法保證足夠的激光能量密度被投射到掃描鏡的鏡面上以及待測區域的物體上，探測距離將縮短，同時探測分辨率將降低。

實用新型內容

本實用新型為解決上述問題，提供了一種新型半導體激光掃描機構，使激光準直器的輸出光束投射到掃描鏡的光斑尺寸大于掃描鏡的鏡面尺寸，在半導體激光管的發射功率相同的條件下，取得激光束發散度、輸出光斑直徑、輸出激光能量利用率之間達到最佳平衡效果。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種新型半導體激光掃描機構，其按照激光光路的順序依次設有半導體激光管(10)、激光準直器(20)、掃描鏡(30)，所述半導體激光管(10)與所述激光準直器(20)緊密配合，所述激光準直器(20)的輸出光束投射到掃描鏡(30)的光斑尺寸大于所述掃描鏡(30)的鏡面尺寸。

優選的，所述激光準直器(20)的輸出光束投射到掃描鏡(30)的光斑尺寸與所述掃描鏡(30)的鏡面尺寸之間的關系為：

D1＝k×D2；

其中，D1為所述激光準直器(20)的輸出光束投射到掃描鏡(30)的光斑直徑，D2為所述掃描鏡(30)的鏡面直徑,k的取值范圍為1.2至3之間。

優選的，所述激光準直器(20)的輸出光束投射到掃描鏡(30)的光斑直徑為2㎜，所述掃描鏡(30)的鏡面直徑為1-1.2mm，所述半導體激光管 (10)的發光體的最大尺寸小于50μm。優選的，所述掃描鏡(30)的發射窗口設有廣角出射透鏡。

優選的，所述激光準直器(20)和所述掃描鏡(30)之間還設有合束器 (40)，所述合束器(40)根據所述激光準直器(20)與所述掃描鏡(30)的相對位置關系對激光束進行合束。

本實用新型的有益效果是：

(1)、本實用新型的激光準直器的輸出光束投射到掃描鏡的光斑尺寸大于掃描鏡的鏡面尺寸，在半導體激光管的發射功率相同的條件下，取得激光束發散度、輸出光斑直徑、輸出激光能量利用率之間達到最佳平衡效果；

(2)、本實用新型的半導體激光管的發光體的最大尺寸小于50μm，能夠獲得準直度更好的輸出光束。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本實用新型的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型一實施例的新型半導體激光掃描機構的發射光路示意圖；

圖2為本實用新型另一實施例的激光掃描機構的發射光路示意圖；

圖中：

10-半導體激光管；20-激光準直器；30-掃描鏡；40-合束器；

D1-激光準直器的輸出光束投射到掃描鏡的光斑直徑；

D2-掃描鏡的鏡面直徑；

D3-半導體激光管的發光體的最大尺寸。

具體實施方式

為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型的一種新型半導體激光掃描機構，其按照激光光路的順序依次設有半導體激光管10、激光準直器20、掃描鏡30，所述半導體激光管10與所述激光準直器20緊密配合，所述激光準直器20的輸出光束投射到掃描鏡30的光斑尺寸大于所述掃描鏡30的鏡面尺寸。