[發明專利]一種半導體激光器殼內準直的裝置及方法

在審

• 申請號: 201810083163.9
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN110098559A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 劉成成;開北超;邵慧慧;于果蕾;李沛旭;徐現剛;鄭兆河
• 申請（專利權）人: 山東華光光電子股份有限公司
• 主分類號: H01S5/00
• 分類號: H01S5/00;H01S5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種半導體激光器殼內準直的裝置及方法，包括：基座、激光器外殼、準直透鏡、光線反射機構、半透半反鏡、探測器Ⅰ以及探測器Ⅱ，激光器工作后通過準直透鏡發出激光束，激光束通過光線反射機構反射后變成高于激光器外殼的高度以水平方向射出向半透半反鏡，經半透半反鏡透射的光束射向探測器Ⅰ，在探測器Ⅰ的感光面上產生光斑，經半透半反鏡反射的光束射向探測器Ⅱ，在探測器Ⅱ的感光面上產生光斑。調整準直透鏡的角度，直至探測器Ⅰ上的光斑與探測器Ⅱ上的光斑寬度及位置均相同，使在激光器外殼內進行光束準直變成了可能，簡化了模組結構。避免激光器因在激光器外殼外調節再焊接到激光器外殼1內的過程中帶來的高溫工步造成的透鏡移位現象。

技術領域

本發明涉及半導體光電子技術領域，具體涉及一種半導體激光器殼內準直的裝置及方法。

背景技術

由于半導體激光器具有體積小、重量輕、轉換效率高、壽命長、波長覆蓋范圍廣等優點，廣泛應用于工業、醫療、通訊和軍事等領域，逐步取代了傳統氣體和固體激光器。近年來，隨著工業加工、醫療、激光打印等領域的發展，對高功率半導體激光器的需求也在逐年增加。

目前，由于半導體激光器材料生長和制作工藝水平的進步，單芯片功率已達近20W，但是仍然無法滿足工業生產對高功率激光的需求，為了得到高功率半導體激光輸出，只能通過增加芯片數量的方法來實現。通常采用捆綁合數和空間合束等方法，捆綁合數是先將單個芯片輸出的激光耦合進一根光纖，然后將多根光纖捆綁在一起并在后邊對接一根粗光纖，使它們的多個光束進入到一根光纖，使其成為一個發光點，從而利于在光纖后方添加光學系統。在此，粗光纖的纖芯直徑要大于多根光纖捆綁在一起的光纖直徑，該方法雖然提高了輸出功率，但是并沒有提高功率密度?？臻g合束技術主要是使光束經過光學系統的整形、控制，使多光束在空間上重合，最終耦合進一根光纖，該方法相對于捆綁合數，在不增加纖芯直徑的基礎上，提高輸出功率，從而提高出纖的光功率密度。

空間合束技術需要光束經過復雜的光學系統進行光束傳輸和精密機械系統進行光學器件的控制，從而實現光束空間上的重合，該技術最常用的實現方法是先在底板上對光路進行調節，這樣沒有封裝外殼的遮擋可以方便的對光束快慢軸進行準直，調節完成后再將底板安裝到外殼內。該方法中，底板和外殼之間需要用硬釬焊料焊接在一起，COS發出的熱量要經過焊料到達底座，散熱速度較慢。且焊接過程中的高溫會使紫外膠收縮，從而影響位置一致性，最好的方法是在殼內進行快慢軸光束的準直。

中國專利文獻CN 204067849 U提出了一種新型的半導體激光器管殼封裝結構，包括底座、管殼，底座上設有高度差相同的臺階，使芯片直接焊接在底座上；底座的上面設有長方形的凹槽，且管殼底面設有一個臺階，使管殼的臺階焊接入底座的長方形凹槽上?，F在底座上進行光束準直，準直完成后再進行管殼的焊接。該方法的不足之處在于，管殼和底座進行高溫焊接時，會造成紫外膠的受熱收縮，從而導致透鏡移位，影響光束的準直效果。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種在激光器外殼內實現光束準直，避免高溫工步造成透鏡移位現象的半導體激光器殼內準直的裝置及方法。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種半導體激光器殼內準直的裝置，包括：

基座；

激光器外殼，設置于基座上端，所述激光器外殼內水平固定有激光器，所述激光器連接有通電導線；

準直透鏡，設置于激光器出光面前端；

光線反射機構，將激光器發出的光路為水平的激光反射后以高于激光器外殼的高度以水平方向向外側射出；

半透半反鏡，位于基座外側，其反射面與光線反射機構反射出的光路呈45度夾角設置；

探測器Ⅰ，位于半透半反鏡外側，其感光面正對半透半反鏡透射出的光路；以及