基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，包括：夹具单元、物料单元、探针单元、点胶单元、探头和积分球光谱仪系统，所述探针单元和点胶单元相对设置在所述物料单元两侧，所述夹具单元与所述物料单元呈45°角，所述夹具单元设置在所述物料单元的一侧，所述探头与所述积分球光谱仪系统连通，所述探头固定设置在所述物料单元的端头；本发明专利技术还提供了一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合方法。本发明专利技术结构设计合理，自动化程度高，能够通过算法实现反射镜的自动耦合与安装固定，耗时短速度快，有效提高了耦合效率，降低了操作人员的人身安全风险。

【技术实现步骤摘要】
基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置与方法
本专利技术涉及阵列半导体激光器
，特别涉及一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置与方法。
技术介绍
半导体激光器具有体积小，重量轻，效率高，寿命长等诸多优点，其在国民经济的各方面起着越来越重要的作用；随着实际工程的发展，对于半导体激光器的输出功率要求越来越高，为了获得高输出功率需要采用阵列半导体激光器，即将多个半导体激光器线状集成在同一个载体上，通过光学元件将每个半导体激光器产生的激光汇聚到一起。反射镜是阵列半导体激光器的光学元件中极为重要的一个，其负责将每个半导体激光器的光反射至同一方向，反射镜的耦合精度直接影响到阵列半导体激光器的质量；现有的阵列半导体激光器的反射镜通常采用人工操作的方式进行耦合，操作人员需要提前给半导体激光器上电，使其发射激光，随后利用器具将反射镜设置在光路上，通过细微的调整使得激光照射向指定角度，在激光反射方向上设置探头，探头连通积分球光谱仪系统并通过积分球光谱仪确认反射激光的功率，其功率大于某一个值即可判定耦合完成，在确定好耦合位置后需要通过胶体令反射镜固定在载体上，整个过程工序繁琐且耗时长，且在整个过程中需要保证反射镜不会被污染，否则极易影响到激光的反射质量，若半导体激光器的功率过高还有可能对操作人员的人身安全造成影响。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置与方法，其目的是为了解决人工耦合反射镜工序繁琐、效率低下，人员人身安全受影响等问题。为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，包括：夹具单元、物料单元、探针单元、点胶单元、探头和积分球光谱仪系统，所述探针单元和点胶单元相对设置在所述物料单元两侧，所述夹具单元与所述物料单元呈45°角，所述夹具单元设置在所述物料单元的一侧，所述探头与所述积分球光谱仪系统连通，所述探头固定设置在所述物料单元的端头；所述物料单元用于放置阵列半导体激光器，所述探针单元用于对所述阵列半导体激光器上电，所述夹具单元用于夹持移动反射镜使其耦合，所述点胶单元用于对所述阵列半导体激光器点胶与固化。其中，所述夹具单元包括第一直线运动平台、第二直线运动平台、第三直线运动平台、第一旋转运动平台、第二旋转运动平台、料盘和反射镜夹具；所述第一直线运动平台与所述物料单元呈45°角设置，所述第二直线运动平台设置在所述第一直线运动平台的滑台上，所述第三直线运动平台竖直设置在所述第二直线运动平台的滑台上，所述第一旋转运动平台设置在所述第三直线运动平台的滑台上，所述第二旋转运动平台设置在所述第一旋转运动平台的滑台上，所述反射镜夹具通过一夹具支撑座设置在所述第二旋转运动平台的前端，所述夹具支撑座上竖直设置有一料盘支撑座，所述料盘活动地设置在所述料盘支撑座上。其中，所述料盘设置有中部通道，所述中部通道用于装填所述反射镜，所述料盘下部设置有一下料调整件，所述下料调整件上穿设有一调节旋钮，所述调节旋钮的杆体穿设在所述中部通道内。其中，所述夹具支撑座上还设置有一下料气缸，所述下料气缸的推杆设置在所述料盘的底部后方，所述反射镜夹具设置有一夹具步进电机，所述夹具步进电机设置在所述夹具支撑座的一侧，所述夹具支撑座的另一侧设置有一吸嘴夹具，所述吸嘴夹具固定设置在所述夹具步进电机的转轴上，所述吸嘴夹具上设置有气嘴和吸嘴，所述气嘴与吸嘴相互连通。其中，所述物料单元包括物料底部运动平台和物料竖直运动平台、和物料底座，所述物料竖直运动平台竖直设置在所述物料底部运动平台上，所述物料底座固定设置在所述物料竖直运动平台上，所述物料底座设置有吸盘和压力传感器，所述物料底座的顶部设置有底座盖板，所述底座盖板上开设有吸盘通孔；所述物料底座设置有激光挡板和定位板。其中，所述探头通过一探头连接杆固定设置在所述物料底座的端头。其中，所述探针单元包括探针直线运动气缸、探针升降气缸、第一探针支座、第二探针支座和探针，所述探针升降气缸通过一气缸支座设置在所述探针直线运动气缸上，所述第一探针支座竖直设置在所述探针升降气缸的顶部，所述第二探针支座平行于水平面设置在所述第一探针支座上，所述探针设置在所述第二探针支座上。其中，所述点胶单元包括点胶底座、三维手动平台、气缸支撑座、点胶气缸、胶筒夹持座和胶筒，所述点胶底座设置在所述物料单元的一侧，所述三维手动平台设置在所述点胶底座上方，所述气缸支撑座设置在所述三维手动平台的顶面，所述点胶气缸以预设角度设置在所述气缸支撑座上，所述胶筒通过所述胶筒夹持座固定设置在所述点胶气缸上。其中，所述点胶单元还包括第一UV灯支座、第二UV灯支座、第三UV灯支座和UV灯，所述第一UV灯支座竖直设置在所述第一探针支座上，所述第二UV灯支座转动地设置在所述第一UV灯支座上，所述UV灯通过所述第三UV灯支座设置在所述第二UV灯支座上。本专利技术的实施例还提供了一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合方法，应用于上述基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，包括：步骤一：准备器具，将待安装反射镜的所述阵列半导体激光器吸附固定在所述底座盖板上，将所述反射镜逐一装填至所述料盘的中部通道内，将所述料盘固定在所述料盘支撑座上，打开所述调节旋钮令反射镜自然落下，所述下料气缸伸缩将所述反射镜推落，所述吸嘴夹具上的吸嘴会将所述反射镜吸附；步骤二：激光器芯片上电，通过所述探针直线运动气缸、探针升降气缸使得所述探针移动并接触到激光器芯片的电极，从而令激光器芯片发射激光；步骤三：初步耦合，所述夹具步进电机驱动所述吸嘴夹具旋转，令所述吸嘴朝下吸附反射镜，所述第一直线运动平台、第二直线运动平台带动所述反射镜夹具到达所述阵列半导体激光器的上方，所述第三直线运动平台驱使所述反射镜夹具夹持所述反射镜下降，当所述压力传感器接收到信号时，所述第三直线运动平台上升预设高度，所述第一直线运动平台、第二直线运动平台、第一旋转运动平台和第二旋转运动平台调节所述反射镜的位置，直至所述探头接收到反射激光，并通过所述积分球光谱仪系统检测反射激光的功率是否符合设定标准；步骤四：点胶，初步耦合完成后，所述第三直线运动平台控制所述反射镜抬升，所述点胶气缸驱动所述胶筒沿预设角度前进，所述胶筒会在所述阵列半导体激光器与反射镜初步耦合位置点胶，点胶完成后所述点胶气缸驱动所述胶筒反向回退；步骤五：二次耦合，所述第三直线运动平台控制所述反射镜下降，在激光被所述反射镜反射后，所述探头接收到反射激光，并再次通过所述积分球光谱仪系统检测反射激光的功率是否符合设定标准；若不符合标准则通过所述第一直线运动平台、第二直线运动平台、第一旋转运动平台和第二旋转运动平台再次调节所述反射镜的位置；步骤六：胶体固化，二次耦合完成后，开启所述UV灯，照射30s，令所述反射镜与阵列半导体激光器间的胶体固化；步骤七：完成安装，所述第三直线运动平台和夹具步进电机复位，所述物料底部运动平台和物料竖直运动平台控制所述阵列半导体激光器上的下一个激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，包括：夹具单元、物料单元、探针单元、点胶单元、探头和积分球光谱仪系统，所述探针单元和点胶单元相对设置在所述物料单元两侧，所述夹具单元与所述物料单元呈45°角，所述夹具单元设置在所述物料单元的一侧，所述探头与所述积分球光谱仪系统连通，所述探头固定设置在所述物料单元的端头；所述物料单元用于放置阵列半导体激光器，所述探针单元用于对所述阵列半导体激光器上电，所述夹具单元用于夹持移动反射镜使其耦合，所述点胶单元用于对所述阵列半导体激光器点胶与固化。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，包括：夹具单元、物料单元、探针单元、点胶单元、探头和积分球光谱仪系统，所述探针单元和点胶单元相对设置在所述物料单元两侧，所述夹具单元与所述物料单元呈45°角，所述夹具单元设置在所述物料单元的一侧，所述探头与所述积分球光谱仪系统连通，所述探头固定设置在所述物料单元的端头；所述物料单元用于放置阵列半导体激光器，所述探针单元用于对所述阵列半导体激光器上电，所述夹具单元用于夹持移动反射镜使其耦合，所述点胶单元用于对所述阵列半导体激光器点胶与固化。


2.根据权利要求1所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述夹具单元包括第一直线运动平台、第二直线运动平台、第三直线运动平台、第一旋转运动平台、第二旋转运动平台、料盘和反射镜夹具；所述第一直线运动平台与所述物料单元呈45°角设置，所述第二直线运动平台设置在所述第一直线运动平台的滑台上，所述第三直线运动平台竖直设置在所述第二直线运动平台的滑台上，所述第一旋转运动平台设置在所述第三直线运动平台的滑台上，所述第二旋转运动平台设置在所述第一旋转运动平台的滑台上，所述反射镜夹具通过一夹具支撑座设置在所述第二旋转运动平台的前端，所述夹具支撑座上竖直设置有一料盘支撑座，所述料盘活动地设置在所述料盘支撑座上。


3.根据权利要求2所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述料盘设置有中部通道，所述中部通道用于装填所述反射镜，所述料盘下部设置有一下料调整件，所述下料调整件上穿设有一调节旋钮，所述调节旋钮的杆体穿设在所述中部通道内。


4.根据权利要求3所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述夹具支撑座上还设置有一下料气缸，所述下料气缸的推杆设置在所述料盘的底部后方，所述反射镜夹具设置有一夹具步进电机，所述夹具步进电机设置在所述夹具支撑座的一侧，所述夹具支撑座的另一侧设置有一吸嘴夹具，所述吸嘴夹具固定设置在所述夹具步进电机的转轴上，所述吸嘴夹具上设置有气嘴和吸嘴，所述气嘴与吸嘴相互连通。


5.根据权利要求1所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述物料单元包括物料底部运动平台和物料竖直运动平台、和物料底座，所述物料竖直运动平台竖直设置在所述物料底部运动平台上，所述物料底座固定设置在所述物料竖直运动平台上，所述物料底座设置有吸盘和压力传感器，所述物料底座的顶部设置有底座盖板，所述底座盖板上开设有吸盘通孔；所述物料底座设置有激光挡板和定位板。


6.根据权利要求5所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述探头通过一探头连接杆固定设置在所述物料底座的端头。


7.根据权利要求1所述的基于功率检测的阵列半导体激光器反射镜耦合装置，其特征在于，所述探针单元包括探针直线运动气缸、探针升降气缸、第一探针支座、第二探针支座和探针，所述探针升降气缸通过一气缸支座设置在所述探针直线运动气缸上，所述第一探针支座竖直设置在所述探针升降气缸的顶部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：段吉安，卢胜强，唐佳，徐聪，马著，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43