一种新型半导体激光扫描机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型半导体激光扫描机构，其按照激光光路的顺序依次设有半导体激光管、激光准直器、扫描镜，所述半导体激光管的发射端与所述激光准直器的入射端紧密配合，所述激光准直器的输出光束投射到扫描镜的光斑尺寸大于所述扫描镜的镜面尺寸；从而在半导体激光管的发射功率相同的条件下，取得激光束发散度、输出光斑直径、输出激光能量利用率之间达到最佳平衡效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型半导体激光扫描机构
本技术涉及一种新型半导体激光扫描机构。
技术介绍
半导体激光管又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器，它体积小、寿命长，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。由于半导体激光管具有光束质量较差，光场分布不均匀、发散角较大等缺点，需要对半导体激光管的出射光束进行整形、准直等优化处理，然后再通过扫描镜反射到待测区域。为了充分利用激光能量，通常将激光准直器的输出光束直径设计得较小，使得准直后的光束能够全部投射到扫描镜的镜面上。但是，输出光束直径如果设计的过小，激光光束的发散度将会增大，影响准直效果。如果使用小直径的光阑以获取足够准直度的小直径的光束，则半导体激光器准直器的输出能量效率很低。如果激光发射器输出光束直径过大，则无法保证足够的激光能量密度被投射到扫描镜的镜面上以及待测区域的物体上，探测距离将缩短，同时探测分辨率将降低。
技术实现思路
本技术为解决上述问题，提供了一种新型半导体激光扫描机构，使激光准直器的输出光束投射到扫描镜的光斑尺寸大于扫描镜的镜面尺寸，在半导体激光管的发射功率相同的条件下，取得激光束发散度、输出光斑直径、输出激光能量利用率之间达到最佳平衡效果。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种新型半导体激光扫描机构，其按照激光光路的顺序依次设有半导体激光管(10)、激光准直器(20)、扫描镜(30)，所述半导体激光管(10)与所述激光准直器(20)紧密配合，所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑尺寸大于所述扫描镜(30)的镜面尺寸。优选的，所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑尺寸与所述扫描镜(30)的镜面尺寸之间的关系为：D1＝k×D2；其中，D1为所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑直径，D2为所述扫描镜(30)的镜面直径,k的取值范围为1.2至3之间。优选的，所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑直径为2㎜，所述扫描镜(30)的镜面直径为1-1.2mm，所述半导体激光管(10)的发光体的最大尺寸小于50μm。优选的，所述扫描镜(30)的发射窗口设有广角出射透镜。优选的，所述激光准直器(20)和所述扫描镜(30)之间还设有合束器(40)，所述合束器(40)根据所述激光准直器(20)与所述扫描镜(30)的相对位置关系对激光束进行合束。本技术的有益效果是：(1)、本技术的激光准直器的输出光束投射到扫描镜的光斑尺寸大于扫描镜的镜面尺寸，在半导体激光管的发射功率相同的条件下，取得激光束发散度、输出光斑直径、输出激光能量利用率之间达到最佳平衡效果；(2)、本技术的半导体激光管的发光体的最大尺寸小于50μm，能够获得准直度更好的输出光束。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术一实施例的新型半导体激光扫描机构的发射光路示意图；图2为本技术另一实施例的激光扫描机构的发射光路示意图；图中：10-半导体激光管；20-激光准直器；30-扫描镜；40-合束器；D1-激光准直器的输出光束投射到扫描镜的光斑直径；D2-扫描镜的镜面直径；D3-半导体激光管的发光体的最大尺寸。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。如图1所示，本技术的一种新型半导体激光扫描机构，其按照激光光路的顺序依次设有半导体激光管10、激光准直器20、扫描镜30，所述半导体激光管10与所述激光准直器20紧密配合，所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑尺寸大于所述扫描镜30的镜面尺寸。所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑的形状主要取决于所述激光准直器20的的形状，例如可以是方形的或圆形的或其它形状。对于方形光斑，所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑尺寸大于所述扫描镜30的镜面尺寸，是指方形光斑的最小尺寸大于所述扫描镜30的镜面最大尺寸。对于圆形光斑，所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑尺寸与所述扫描镜30的镜面尺寸之间的关系为：D1＝k×D2；其中，D1为所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑直径，D2为所述扫描镜30的镜面直径,k的取值范围为1.2至3之间，优选的，k＝2。本实施例中，所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑直径为2㎜，所述扫描镜30的镜面直径为1-1.2mm，所述半导体激光管10的发光体的最大尺寸小于50μm。另外，所述扫描镜30的发射窗口可选择设有广角出射透镜。如图2所示，在另一具体实施例中，所述激光准直器20和所述扫描镜30之间还可选择设有合束器40，所述激光准直器20和所述半导体激光管10可根据需要设置一组以上，本实施案例中设置了两组激光准直器20和半导体激光管10.所述合束器40根据所述激光准直器20与所述扫描镜30的相对位置关系对激光束进行合束。本实施例中，所述激光准直器20的输出光束投射到扫描镜30的光斑尺寸是指所述合束器40进行合束后的光斑尺寸。上述说明示出并描述了本技术的优选实施例，如前所述，应当理解本技术并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述技术构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本技术的精神和范围，则都应在本技术所附权利要求的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型半导体激光扫描机构，其按照激光光路的顺序依次设有半导体激光管(10)、激光准直器(20)、扫描镜(30)，所述半导体激光管(10)与所述激光准直器(20)紧密配合，其特征在于，所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑尺寸大于所述扫描镜(30)的镜面尺寸。

【技术特征摘要】
1.一种新型半导体激光扫描机构，其按照激光光路的顺序依次设有半导体激光管(10)、激光准直器(20)、扫描镜(30)，所述半导体激光管(10)与所述激光准直器(20)紧密配合，其特征在于，所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑尺寸大于所述扫描镜(30)的镜面尺寸。2.根据权利要求1所述的一种新型半导体激光扫描机构，其特征在于：所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑尺寸与所述扫描镜(30)的镜面尺寸之间的关系为：D1＝k×D2；其中，D1为所述激光准直器(20)的输出光束投射到扫描镜(30)的光斑直径，D2为所述扫描镜(30)的镜面直径,k的取值范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：林坚，黎洪，
申请(专利权)人：岭纬公司，
类型：新型
国别省市：美国,US