本发明专利技术公开了一种激光器封装结构，包括：基体，所述基体上设置有电极；激光器芯片，所述激光器芯片设置在所述基体上并电连接到所述电极，从而可通过所述电极供电；上盖，所述上盖与所述基体将所述激光器芯片包覆在二者之间；和封装材料，所述封装材料填充在所述基体与所述上盖之间，以封装所述激光器芯片，其中所述封装材料与所述激光器芯片的发光面相对的部分可透光。通过本发明专利技术的实施例，避免了水汽和污染对于激光器寿命和可靠性的影响，同时在激光器的发射面上形成光学曲面，实现对于激光光斑沿快轴方向或者慢轴方向或者同时对光斑沿两个方向的发散角进行调节。两个方向的发散角进行调节。两个方向的发散角进行调节。
【技术实现步骤摘要】
激光器封装结构、激光器芯片的封装方法及激光雷达
[0001]本公开涉及光电领域，尤其涉及一种激光器封装结构、激光器芯片的封装方法及激光雷达。
技术介绍
[0002]半导体激光器具有广泛的用途。边发射激光器(EEL)作为半导体激光器的一种，广泛应用于光通信、激光显示、医疗、传感器和工业应用。其中法布里－珀罗(Fabry Perot，FP)是最常用的EEL设计，另外还有基于其它技术的设计，如分布式布拉格反射器(DBR)、分布式反馈(DFB)和广域激光二极管(BALD)等。
[0003]边发射激光器作为激光雷达的光源，具有可靠性好、功率密度高、技术成熟等优点。但是由于边发射激光器的出光在半导体激光芯片的侧面边缘，因此难以在很小的尺寸里对芯片做封装。一方面，目前大多数用于高线数激光雷达的边发射激光器都没有通过封装来做气密。如果不对边发射激光器进行封装，由于水汽和污染物的影响，激光器的寿命和可靠性会大幅度衰减。另一方面，边发射激光器的发散角很大，并且沿快轴和慢轴方向的发散角存在很大差异。因此很多应用需要对快轴或慢轴或快轴慢轴同时做准直或压缩。现在大多数应用采用了快轴透镜和慢轴透镜分别对快慢轴进行调节，但是这样的方式结构复杂、成本高、可靠性差。
[0004]目前大多数有封装的边发射激光器采用的是TO-Can封装，目前市场上最小的是TO38封装，直径为3.8mm，但是这样的尺寸依旧难以满足激光雷达、光学通信等应用对于激光光源尺寸进一步缩小的要求。除了体积小以外，边发射激光器的封装还应满足快慢轴方向的发散角可调节、低成本、结构适用于大批量生产等要求。
[0005]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种激光器封装结构，解决了无封装对激光器造成的可靠性差、性能差、寿命衰减、易受外界环境影响等问题，同时通过封装结构还实现了对激光光斑沿快轴方向和慢轴方向的发散角的调整，满足了不同的应用需求。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的实施例提供一种激光感器封装结构，包括：
[0008]基体，所述基体上设置有电极；
[0009]激光器芯片，所述激光器芯片设置在所述基体上并电连接到所述电极，从而可通过所述电极供电；
[0010]上盖，所述上盖与所述基体将所述激光器芯片包覆在二者之间；和
[0011]封装材料，所述封装材料填充在所述基体与所述上盖之间，以封装所述激光器芯片，其中所述封装材料与所述激光器芯片的发光面相对的部分可透光。
[0012]根据本专利技术的一个方面，其中所述封装材料与所述激光器芯片的出光面相对的部
分形成有光学曲面，所述光学曲面配置成可对从所述激光器芯片出射的激光沿至少一个方向的发散角进行调节。
[0013]根据本专利技术的一个方面，其中所述激光器芯片为边发射激光器芯片，所述光学曲面配置成可对从所述边发射激光器芯片出射的激光沿快轴方向和/或慢轴方向的发散角进行调节。
[0014]根据本专利技术的一个方面，其中所述电极包括设置在所述基体内侧的第一电极、第二电极、以及设置在所述基体外侧的第三电极和第四电极，其中所述激光器芯片的正极和负极中的一个通过贴片工艺设置在所述第一电极上，另一个通过导线电连接到所述第二电极上；所述第一电极电连接到所述第三电极，所述第二电极电连接到所述第四电极。
[0015]根据本专利技术的一个方面，其中所述基体还包括第一通孔和第二通孔，其中所述第一电极和第三电极隔着所述第一通孔相对，所述第二电极和第四电极隔着所述第二通孔相对，第一通孔和第二通孔中填充有导电材料，使第一电极和第三电极相导通，第二电极和第四电极相导通。
[0016]根据本专利技术的一个方面，其中所述封装材料是光学树脂，所述基体的材料为陶瓷，所述上盖的材料为金属或者陶瓷，所述导电材料为铜。
[0017]根据本专利技术的一个方面，其中所述第三电极和第四电极呈L形，从而可贴附在所述基体外侧的两个表面上。
[0018]根据本专利技术的一个方面，其中所述激光器封装结构包括多个所述边发射激光器芯片和多个所述光学曲面，多个所述边发射激光器芯片沿慢轴方向间隔排布，每个所述激光器芯片的发光面与一个光学曲面相对应。
[0019]本专利技术还涉及一种激光器芯片的封装方法，包括：
[0020]S101：提供激光器芯片；
[0021]S102：提供基体，其中所述基体上设置有电极；
[0022]S103：将所述激光器芯片安装在所述基体上并电连接到所述电极；
[0023]S104：将上盖安装在所述基体上，从而将所述激光器芯片包覆在所述上盖与所述基体之间；
[0024]S105：将封装材料填充在所述基体和上盖之间，以封装所述激光器芯片，其中所述封装材料的与所述激光器芯片的出光面相对的部分可透光。
[0025]根据本专利技术的一个方面，还包括：
[0026]S106：通过模具在所述封装材料的与所述激光器芯片的出光面相对的部分上形成光学曲面，所述光学曲面配置成可对从所述激光器芯片出射的激光沿至少一个方向的发散角进行调节。
[0027]根据本专利技术的一个方面，其中所述激光器芯片为边发射激光器芯片，所述光学曲面配置成可对从所述边发射激光器芯片出射的激光沿快轴方向和/或慢轴方向的发散角进行调节。
[0028]根据本专利技术的一个方面，其中所述电极还包括设置在所述基体内侧的第一电极、第二电极、以及设置在所述基体外侧的第三电极和第四电极，其中所述激光器芯片的正极和负极中的一个通过贴片工艺设置在所述第一电极上，另一个通过导线电连接到所述第二电极上；所述第一电极电连接到所述第三电极，所述第二电极电连接到所述第四电极，所述
基体还包括第一通孔和第二通孔，其中所述第一电极和第三电极隔着所述第一通孔相对，所述第二电极和第四电极隔着所述第二通孔相对，第一通孔和第二通孔中都填充有导电材料，使第一电极和第三电极相导通，第二电极和第四电极相导通。
[0029]根据本专利技术的一个方面，其中所述封装材料是光学树脂，所述基体的材料为陶瓷，所述上盖的材料为金属或者陶瓷，所述导电材料为铜，所述第三电极和第四电极呈L形，从而可贴附在所述基底外侧的两个表面上。
[0030]根据本专利技术的一个方面，其中所述步骤S101包括：提供多个所述激光器芯片，所述激光器芯片为边发射激光器芯片；
[0031]所述步骤S103包括：将所述多个激光器芯片沿慢轴方向间隔排布，安装在所述基体上；
[0032]所述步骤S106包括：通过模具在所述封装材料的与每个所述激光器芯片的出光面相对的部分上形成所述光学曲面。
[0033]本专利技术还涉及一种激光雷达，包括：
[0034]发射单元，包括如上任一项所述的激光器封装结构，配置成可发射探测激光束用于探测目标物；
[0035]接收单元，包括光电探测器，可接收所述探测激光束在目标物上反射后的回波，并转换成电信号；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光器封装结构，包括：基体，所述基体上设置有电极；激光器芯片，所述激光器芯片设置在所述基体上并电连接到所述电极，从而可通过所述电极供电；上盖，所述上盖与所述基体将所述激光器芯片包覆在二者之间；和封装材料，所述封装材料填充在所述基体与所述上盖之间，以封装所述激光器芯片，其中所述封装材料与所述激光器芯片的发光面相对的部分可透光。2.根据权利要求1所述的激光器封装结构，其中所述封装材料与所述激光器芯片的出光面相对的部分形成有光学曲面，所述光学曲面配置成可对从所述激光器芯片出射的激光沿至少一个方向的发散角进行调节。3.根据权利要求2所述的激光器封装结构，其中所述激光器芯片为边发射激光器芯片，所述光学曲面配置成可对从所述边发射激光器芯片出射的激光沿快轴方向和/或慢轴方向的发散角进行调节。4.根据权利要求1-3中任一项所述的激光器封装结构，其中所述电极包括设置在所述基体内侧的第一电极、第二电极、以及设置在所述基体外侧的第三电极和第四电极，其中所述激光器芯片的正极和负极中的一个通过贴片工艺设置在所述第一电极上，另一个通过导线电连接到所述第二电极上；所述第一电极电连接到所述第三电极，所述第二电极电连接到所述第四电极。5.根据权利要求4所述的激光器封装结构，其中所述基体还包括第一通孔和第二通孔，其中所述第一电极和第三电极隔着所述第一通孔相对，所述第二电极和第四电极隔着所述第二通孔相对，第一通孔和第二通孔中填充有导电材料，使第一电极和第三电极相导通，第二电极和第四电极相导通。6.根据权利要求5所述的激光器封装结构，其中所述封装材料是光学树脂，所述基体的材料为陶瓷，所述上盖的材料为金属或者陶瓷，所述导电材料为铜。7.根据权利要求4所述的激光器封装结构，其中所述第三电极和第四电极呈L形，从而可贴附在所述基体外侧的两个表面上。8.根据权利要求3所述的激光器封装结构，其中所述激光器封装结构包括多个所述边发射激光器芯片和多个所述光学曲面，多个所述边发射激光器芯片沿慢轴方向间隔排布，每个所述激光器芯片的发光面与一个光学曲面相对应。9.一种激光器芯片的封装方法，包括：S101：提供激光器芯片；S102：提供基体，其中所述基体上设置有电极；S103：将所述激光器芯片安装在所述基体上并电连接到所述电极；S104：将上盖安装在所述基体上，从而将所述激...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈渊，李大汕，向少卿，
申请(专利权)人：上海禾赛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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