一种针对面发射激光芯片的高功率模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种针对面发射激光芯片的高功率模块，包括多条冷板，每条冷板封装有若干个面发射激光芯片，多条冷板堆叠形成具有堆栈式散热结构的高功率半导体激光器模组。本实用新型专利技术的高功率模块是针对面发射激光芯片高热密度集成的一种新的尝试，相较传统的堆栈式激光器，同样能实现大功率高热密度的解热，因为面发射激光芯片在使用环境上的要求相对边发射激光芯片要低，让大功率激光器可以应用到一些严苛的使用环境中去。

A high power module for laser chip

【技术实现步骤摘要】
一种针对面发射激光芯片的高功率模块
本技术涉及激光
，尤其是一种针对面发射激光芯片的高功率模块。
技术介绍
过去，高功率半导体激光器领域，基于GaAs材料的边发射半导体激光器一直占据统治地位，并广泛应用于工业，医疗，科研等领域，然而，边发射半导体激光器却存在其致命的缺陷，虽然预期寿命长达数万小时，但是在脉冲状态下，光学灾变性损坏几率极大，对寿命影响严重，其实际使用寿命远远达不到理想的预期，同时随着功率增加，边发射模块二维叠阵的增加，实际效果会持续下降。因此，需要开发新的可用于工业领域的半导体激光器。1980年以来，科学界大量涌现出半导体物理研究的新成果，如晶体外延生长技术（例如金属有机化学气相淀积（MOCVD)，分子束外延（MBE)和化学束外延（CBE）等，使得半导体激光器成功应用了量子阱和应变量子阱新结构，同时半导体激光芯片封装工艺，光束整形技术都得到了长足发展，取得了重大突破，让半导体激光器的种类和波长有了大幅度的拓展，目前根据发光方向与激光芯片所在外延片平面的关系，激光器可划分为边发射半导体激光器（EEL-EdgeEmitt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对面发射激光芯片的高功率模块，包括多条冷板，其特征在于：每条冷板封装有若干个面发射激光芯片，多条冷板堆叠形成具有堆栈式散热结构的高功率半导体激光器模组。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对面发射激光芯片的高功率模块，包括多条冷板，其特征在于：每条冷板封装有若干个面发射激光芯片，多条冷板堆叠形成具有堆栈式散热结构的高功率半导体激光器模组。


2.如权利要求1所述的高功率模块，其特征在于：
每条冷板各自封装成单独模块；
每条冷板设置有电极模块；
每条冷板上封装多个面发射激光芯片，依次排列、相互串联，且与电极模块串联；
每条冷板上封装的多个面发射激光芯片排列成一排；多条冷板的面发射激光芯片排列成芯片阵列。


3.如权利要求2所述的高功率模块，其特征在于：
面发射激光芯片为COS模块，包括面发射激光器及热沉，通过热沉一体焊接于冷板；面发射激光芯片产生的热量通过热沉传到冷板散热；
所述冷板为高导热金属板；
冷板表面形成限位阶梯槽，面发射激光芯片对齐地焊接于阶梯槽内；冷板上设置的电极模块与面发射激光芯片表面存在阶梯落差距离，避免连接电线直接接触冷板发生短路。


4.如权利要求2所述的高功率模块，其特征在于：
面发射激光芯片的发光面设置有准直透镜，调整面发射激光芯片光束的均匀性；
一排面发射激光芯片的发光面设置一条准直透镜，调整一排面发射激光芯片光束的均匀性；
面发射激光芯片阵列发光面设置多排平行的准直透镜，调整面发射激光芯片阵列光束的均匀性；
所述准直透镜由准直透镜支架固定在冷板封装有面发射激光芯片的一侧；
准直透镜的设置原则：面发射激光芯片的发射光达到准直透镜时，光束宽度在准直透镜镜片宽度作用面范围以内，以保证合光效率，以及整体模块出光光斑的均匀性。


5.如权利要求4所述的高功率模块，其特征在于：准直透镜的设置原则：发射激光芯片的发射光达到准直透镜刚好在镜片宽度作用面临界以内，保证合光效率；相邻冷板之间合光时，上下两排光束合束互不干扰；
在准直透镜宽度方向的两侧只有用于点胶固定透镜的余量位置；
面发射激光芯片的发射光为发散光束；
所述面发射激光芯片为HCSEL或VCSEL芯片。


6.如权利要求1~5任一项所述的高功率模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亚运，肖岩，周德来，
申请(专利权)人：深圳市柠檬光子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44