[實用新型]面發(fā)射激光芯片的半導(dǎo)體激光器及半導(dǎo)體激光器耦合裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921544159.4
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN210838439U
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹亞運;肖巖;周德來
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市檸檬光子科技有限公司
• 主分類號: H01S5/024
• 分類號: H01S5/024;H01S5/18
• 代理公司: 深圳瑞天謹(jǐn)誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44340
• 代理人: 王昌花

本實用新型涉及一種面發(fā)射激光芯片的半導(dǎo)體激光器及其半導(dǎo)體激光器耦合裝置。半導(dǎo)體激光器包括若干片面發(fā)射激光芯片、半導(dǎo)體激光器耦合裝置及散熱座，面發(fā)射激光芯片封焊于散熱座的一端且由散熱座整體散熱；光纖固定于散熱器另一端，半導(dǎo)體激光器耦合裝置安裝于散熱座上沿面發(fā)射激光芯片與光纖之間的光程設(shè)置，將面發(fā)射激光芯片的發(fā)射光轉(zhuǎn)換為沿水平光軸發(fā)射并耦合至光纖，由光纖向外傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種面發(fā)射激光芯片的半導(dǎo)體激光器及其耦合裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界，能源的緊缺喚醒了世界各國人民的節(jié)能減排意識，肩負(fù)著環(huán)保，節(jié)能減排的使命的激光逐漸被社會認(rèn)可和接受。人們正通過各種途徑尋求新的節(jié)能方式，隨著激光制造的成本越來越低，很多領(lǐng)域開始使用激光。

在需求驅(qū)使下半導(dǎo)體激光芯片技術(shù)的不斷發(fā)展和多樣化，使用場景也越來越豐富，傳統(tǒng)的邊發(fā)射激光芯片（Edge-Emitting LASER)，其小型化、穩(wěn)定相干光和窄發(fā)射波長的特點，以及豐富的使用模式---從單管，巴條到堆棧和直接半導(dǎo)體激光模塊都已經(jīng)成熟化，不過其也有一定的短板，對使用環(huán)境防水防塵要求很嚴(yán)格，同時側(cè)面散熱對散熱成本需求非常高。邊發(fā)射激光芯片是芯片端面為激發(fā)區(qū)。與此同時新型的面發(fā)射激光芯片模塊也在逐漸豐富，面發(fā)射激光芯片的芯片表面為激發(fā)區(qū)，發(fā)光面積大，單顆功率更高，對環(huán)境要求也相對降低，但是芯片結(jié)構(gòu)的差異性讓成熟化的邊發(fā)射激光器的工藝與結(jié)構(gòu)模式很難直接套用到面發(fā)射激光芯片的激光器上。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種面發(fā)射激光芯片的半導(dǎo)體激光器及其耦合裝置，解決現(xiàn)有面發(fā)射激光芯片發(fā)光面垂直于結(jié)平面，需要拆離模塊才能耦合進(jìn)水平面的光纖的問題，同時解決了拆離模塊降低散熱效率的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種面發(fā)射激光芯片的半導(dǎo)體激光器，包括若干片面發(fā)射激光芯片以及半導(dǎo)體激光器耦合裝置；所述半導(dǎo)體激光器還包括散熱座，所述面發(fā)射激光芯片封焊于散熱座的一端且由散熱座整體散熱；光纖固定于散熱器另一端，所述半導(dǎo)體激光器耦合裝置安裝于所述散熱座上沿所述面發(fā)射激光芯片與光纖之間的光程設(shè)置，從而將面發(fā)射激光芯片的發(fā)射光轉(zhuǎn)換為沿水平光軸發(fā)射并耦合至光纖，由光纖向外傳輸。

進(jìn)一步地，所述散熱座的尺寸與所述光程以及半導(dǎo)體激光器耦合裝置相適配；面發(fā)射激光芯片、激光器耦合裝置以及光纖安裝散熱座形成模塊化結(jié)構(gòu)；在散熱座上面發(fā)射激光芯片的焊接處加工一個階梯槽；若干片面發(fā)射激光芯片對齊封焊到階梯槽斜面上，且裝配面垂直光軸方向；所述半導(dǎo)體激光器還包括電極組件，電極組件通過點膠與面發(fā)射激光芯片配合固定且由散熱座進(jìn)行整體散熱。

進(jìn)一步地，所述面發(fā)射激光芯片通過熱沉輔助焊接到散熱座上而不單獨拆離做散熱模塊，或者，所述面發(fā)射激光芯片直接貼合于散熱座上；所述散熱座為銅底座。

在一些實施例中，所述半導(dǎo)體激光器耦合裝置包括第一反射鏡，所述第一反射鏡安裝于散熱座上且面對所述面發(fā)射激光芯片，面發(fā)射激光芯片的發(fā)射光的光軸經(jīng)第一反射鏡反射后，光軸將轉(zhuǎn)換為沿水平方向前進(jìn)；

所述半導(dǎo)體激光器耦合裝置包括準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡安裝于散熱座且位于水平光軸上對發(fā)射光進(jìn)行準(zhǔn)直，且準(zhǔn)直后沿水平光軸繼續(xù)前進(jìn)；

所述半導(dǎo)體激光器耦合裝置包括第二反射鏡，所述第二反射鏡安裝于散熱座且位于所述光程中，將發(fā)射光反射后反射光沿著平面內(nèi)，垂直于原光軸的另一方向的水平光軸繼續(xù)前進(jìn)，方向與光纖方向一致；

所述半導(dǎo)體激光器耦合裝置包括耦合鏡組件，所述耦合鏡組件安裝于散熱座且位于所述另一方向的水平光軸，將發(fā)射光耦合至光纖端部。

在一些實施例中，每片面發(fā)射激光芯片對應(yīng)一個第一反射鏡、一個準(zhǔn)直透鏡以及一個第二反射鏡；