一种半导体激光光源制造技术

本实用新型专利技术涉及半导体激光器技术领域，公开了一种半导体激光光源，包括在竖直方向对称设置的两个发光机构，发光机构包括从上至下依次连接的激光器芯片组、热沉、半导体致冷器、散热通道和散热风扇；激光器芯片组设置在热沉上表面的一端，热沉通过半导体致冷器与散热通道的一端连接，散热通道的另一端与散热风扇连接：两个发光机构通过壳体连接在一起；激光器芯片组的出射光线经过固定在散热通道之间的单方向准直透镜后射出。本实用新型专利技术半导体激光光源通过在竖直方向对称堆栈激光器芯片组，提高激光器峰值功率，使用单方向准直透镜对激光器的光束进行整形，减弱激光器芯片之间的相位效应，使快轴发散角与慢轴发散角相近，从而获得分布均匀的光场。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光光源
本技术涉及半导体激光器
，特别是涉及一种半导体激光光源。
技术介绍
近年来，随着交通卡口灯需求的增加，交通卡口补光灯对人眼影响越来越明显，成为交通安全隐患，交通部门也经常接到相关投诉。由于光线为人眼不可见光波段的红外补光灯的功耗高、光谱利用率低、并且成本高，因此，红外补光灯未能得到广泛推广。目前，半导体激光器芯片的寿命、可靠性、功率、效率在最近几年得到了进一步地提高，高可靠性的封装技术应用越来越成熟。因此，基于半导体激光光源的高功率激光补光光源应用是现阶段研制热点。现阶段半导体激光光源的问题,主要有激光散斑的存在,当摄像系统使用半导体激光光源进行补光时,所捕获的图像质量较差,无法满足夜间或光线不足时的监控需求。另外，现有的光纤耦合技术结合震动装置，能够改善这种现象，但是由于功率集成度低、结构复杂、成本高的问题，并不利于广泛推广应用。
技术实现思路
本技术实施例的目的在于提供一种半导体激光光源，利用单方向准直透镜对激光器的出射光线进行整形，得到相对均匀的照射光斑，实现照射光场均匀化，解决半导体激光光源存在激光散斑的问题。为解决上述技术问题，本技术实施例所采取的技术方案是一种半导体激光光源，包括在竖直方向对称设置的两个发光机构，所述发光机构包括从上至下依次连接的激光器芯片组、热沉、半导体致冷器、散热通道和散热风扇；所述激光器芯片组设置在热沉上表面的一端，所述热沉的下表面通过半导体致冷器与散热通道的一端连接，所述散热通道的另一端与散热风扇连接：两个所述发光机构通过壳体连接在一起；所述激光器芯片组的出射光线经过单方向准直透镜的光束整形后射出；所述单方向准直透镜固定在对称设置的两个所述散热通道之间。可选的，两个所述发光机构的激光器芯片组之间的距离小于或等于0.6mm。可选的，所述单方向准直透镜的一侧为平面，另一侧为凸面。可选的，所述激光器芯片组设置于所述单方向准直透镜的凸面一侧。可选的，所述单方向准直透镜的平面一侧设有双面毛化玻璃板；所述双面毛化玻璃板固定在两个散热通道之间；所述激光器芯片组的出射光线经单方向准直透镜整形后经过双面毛化玻璃板射出。可选的，所述单方向准直透镜的焦距为12.7mm，高度为10mm，凸面的曲率为5.8mm，折射率为1.49。可选的，所述激光器芯片组设置于所述单方向准直透镜的主轴上下两侧。可选的，所述热沉、散热通道与散热风扇依次密封连接。本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本技术实施例的一种半导体激光光源通过在竖直方向对称堆栈激光器芯片组，提高激光器峰值功率，使用单方向准直透镜对激光器的光束进行整形，减弱激光器芯片之间的相位效应，使快轴发散角与慢轴发散角相近，从而获得分布均匀的光场。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的半导体激光光源的结构示意图一；图2是本技术实施例的半导体激光光源的结构示意图二；图3是本技术实施例的半导体激光光源的立体结构示意图；图中，1、激光器芯片组，2、热沉，3、散热通道，4、散热风扇，5、单方向准直透镜，6、双面毛化玻璃板，7、半导体致冷器，8、壳体，9、发光机构。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，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请一并参阅图1至图3，现对本实施例提供的半导体激光光源进行说明，半导体激光光源，包括在竖直方向对称设置的两个发光机构9，发光机构9包括从上至下依次连接的激光器芯片组1、热沉2、半导体致冷器7、散热通道3和散热风扇4。激光器芯片组1设置在热沉2上表面的一端，热沉2的下表面通过半导体致冷器7与散热通道3的一端连接，散热通道3的另一端与散热风扇4连接。两个发光机构9通过壳体8连接在一起。激光器芯片组1的出射光线经过单方向准直透镜5的光束整形后射出。单方向准直透镜5固定在对称设置的两个散热通道3之间。具体地，半导体激光光源包括在竖直方向对称设置的两个发光机构9，发光机构9包括激光器芯片组1，激光器芯片组1中的芯片个数可以根据光源照明功率的需求进行调整，激光器芯片组1中的芯片在水平方向阵列分布，光源照明功率高时，只需要增加激光器芯片组1中的芯片个数便可实现，反之，则可以相应的减少芯片个数即可。激光器芯片组1装架在热沉2上，热沉2包括但不仅限于铜或铜铝合金等材料。竖直方向对称设置的发光机构，使得两个激光器芯片组1在竖直方向上堆栈，提高了半导体激光光源的峰值功率。热沉2通过半导体致冷器7(ThermoelectricCooler，TEC)与散热通道3的一端连接，半导体致冷器7可采用片状结构，也可采用条状结构，散热通道3可以是齿状、梳状等能够增大散热面积的结构。在散热通道3的另一端设有散热风扇4，通过散热风扇4加快激光器芯片组1热量的散发。两个竖直方向对称设置的发光机构9通过围在热沉2外侧的壳体8连接在一起，壳体8可以设置在热沉2外侧成U型，也可以设置在激光器芯片组1的出射光线方向两侧。壳体8也可以成环形结构，激光器芯片组1的出射光一侧为透明材质，将激光器芯片组1和热沉2密封在其中。通过壳体8的支撑和连接，将两个发光机构9稳固的连接在一起，并通过壳体8不同的高度限定两个发光机构9中激光器芯片组1之间的距离。在激光器芯片组1出射光线的一侧设有单方向准直透镜5，用于对激光器芯片出射光进行整形。由于激光器芯片组1出射光线的慢轴发散角通常为8°-12°，而快轴发散角要远大于慢轴发散角，因此使用激光器作为光源时，光场分布不均匀，尤其是远光场，极易出现激光散斑的问题。但经过单方向准直透镜5的光线整形，使激光器芯片组1出射光线的快轴发散角能够与慢轴发散角相接近，快轴发散角约为10°，从而使激光器出射光场分布均匀，获得均匀化的照射光场，优化激光光源光场范围内照明效果。本实施例的一种半导体激光光源通过在竖直方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体激光光源，其特征在于，包括在竖直方向对称设置的两个发光机构，所述发光机构包括从上至下依次连接的激光器芯片组、热沉、半导体致冷器、散热通道和散热风扇；所述激光器芯片组设置在热沉上表面的一端，所述热沉的下表面通过半导体致冷器与散热通道的一端连接，所述散热通道的另一端与散热风扇连接：两个所述发光机构通过壳体连接在一起；所述激光器芯片组的出射光线经过单方向准直透镜的光束整形后射出；所述单方向准直透镜固定在对称设置的两个所述散热通道之间。

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光光源，其特征在于，包括在竖直方向对称设置的两个发光机构，所述发光机构包括从上至下依次连接的激光器芯片组、热沉、半导体致冷器、散热通道和散热风扇；所述激光器芯片组设置在热沉上表面的一端，所述热沉的下表面通过半导体致冷器与散热通道的一端连接，所述散热通道的另一端与散热风扇连接：两个所述发光机构通过壳体连接在一起；所述激光器芯片组的出射光线经过单方向准直透镜的光束整形后射出；所述单方向准直透镜固定在对称设置的两个所述散热通道之间。2.根据权利要求1所述的半导体激光光源，其特征在于，两个所述发光机构的激光器芯片组之间的距离小于或等于0.6mm。3.根据权利要求1所述的半导体激光光源，其特征在于，所述单方向准直透镜的一侧为平面，另一侧为凸面。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐会武，任浩，闫立华，牛江丽，王达鹏，王伟，李朝毅，
申请(专利权)人：石家庄麦特达电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13