一种半导体激光器制造技术

本发明专利技术提出一种半导体激光器，包括半导体激光芯片COS、管壳、光束整形机构和光纤输入端结构，光纤输入端结构包括陶瓷插针和穿设在陶瓷插针内的光纤，管壳外侧设置光纤出口管，光纤出口管贯穿管壳形成通孔，光纤出口管与管壳一体成型，光束整形机构包括快轴准直透镜和透镜组，快轴准直透镜安装在半导体激光芯片COS发光条的前端，透镜组固定在管壳内，陶瓷插针嵌入在光纤出口管内。本发明专利技术的半导体激光器将透镜组直接固定在管壳内，透镜组固定牢靠，还将陶瓷插针嵌入在光纤出口管内，光纤出口管与管壳一体成型，陶瓷插针固定更加牢靠，降低光路变动的风险。路变动的风险。路变动的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器


[0001]本专利技术涉及激光器
，尤其涉及一种半导体激光器。

技术介绍

[0002]半导体激光器所发出的光在垂直于P
‑
N结方向(通称快轴)具有较大发散角和较窄的发光区，快轴发散角通常为30
°
～60
°
，发光区的厚度通常小于1μm；平行于P
‑
N结方向(通称慢轴)具有较小发散角及较大的发光区，慢轴发散角通常为5
°
～12
°
，发光条的宽度通常在90～200μm。
[0003]光纤耦合半导体激光器的工作原理就是指将半导体激光器里发射出的激光耦合进光纤。一般直接照射的话，因为光源发散角较大，所以耦合效率比较低(10％左右)。所以一般会在半导体激光器芯片COS(Chip
‑
On
‑
Submount，封装在热沉上的芯片)与光纤之间加入透镜组和光纤插针组件来聚焦，从而提高耦合效率。目前的耦合方式有两种方式，第一种将透镜和光纤插针组件焊接在管壳上的光纤出口管内，第二种是采用胶粘的方式将透镜和光纤插针固定到光纤出口管内，然后将光纤出口管与管壳的侧壁胶接。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：第一种耦合方式采用焊接，需要助焊剂，助焊剂或会沾污半导体激光器芯片COS，焊料与光纤出口管的线膨胀系数相差较大，焊接时会导致光路变动；第二种耦合方式采用胶接，光纤出口管内需要使用紫外线灌封胶，为了保证胶接的强度，紫外线灌封胶的用量会比较多，会对管壳产生应力变形，容易发生光路变动，增加了装配调试的难度。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的目的在于提出一种半导体激光器，克服现有耦合方式使透镜和光纤插针组件在装配中容易引起光路变动的问题。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提出的一种半导体激光器，包括半导体激光芯片COS、管壳、光束整形机构和光纤输入端结构，所述光纤输入端结构包括陶瓷插针和穿设在所述陶瓷插针内的光纤，所述管壳外侧设置光纤出口管，所述光纤出口管贯穿所述管壳形成通孔，所述光纤出口管与所述管壳一体成型，所述光束整形机构包括快轴准直透镜和透镜组，所述快轴准直透镜安装在所述半导体激光芯片COS发光条的前端，所述透镜组固定在所述管壳内，所述陶瓷插针嵌入在所述光纤出口管内，所述半导体激光芯片COS射出的光束依序通过所述快轴准直透镜、所述透镜组和所述通孔实现与所述光纤一端的耦合对准，所述半导体激光芯片COS射出的光束的光轴与所述光束整形机构的光轴及所述陶瓷插针的轴线在同一条直线上。
[0008]根据本专利技术的半导体激光器，将透镜组直接固定在管壳内，与现有技术中将透镜固定在光纤出口管内相比，能够避免焊接或紫外线灌封胶，透镜固定牢靠，大大降低光路变动的风险。本专利技术将陶瓷插针嵌入在光纤出口管内，光纤出口管与管壳一体成型，相比现有
技术中光纤出口管与管壳的分体式连接，陶瓷插针固定更加牢靠，降低光路变动的风险。此外，光纤出口管与管壳一体成型有利于输出光纤的散热，提高半导体激光器的可靠性。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述透镜组包括透镜和固定环，所述固定环胶接在所述管壳内的底板上，所述透镜压接在所述固定环内部。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述透镜的两端均镀有增透膜和防反膜。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，光纤输入端结构还包括套筒，所述套筒内部具有第一台阶孔，所述陶瓷插针在远离所述管壳的一端通过压接与所述第一台阶孔抵靠，所述陶瓷插针在接近管壳的一端伸入所述光纤出口管内，并与所述光纤出口管胶接。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述光纤出口管在靠近所述管壳的一端内部具有第二台阶孔，所述陶瓷插针在接近管壳的一端与所述第二台阶孔抵靠。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，所述陶瓷插针的两端均开设有锥形孔。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述套筒的材料采用导热材质制作。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述光纤的输入端与所述陶瓷插针的端面平齐，所述光纤的输入端镀有增透膜。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述管壳内的底板上设置有垫板，所述半导体激光芯片COS安装在所述垫板上。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，还包括防反片，所述防反片安装在所述管壳内，位于所述透镜组和所述快轴准直透镜之间。
[0018]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中：
[0020]图1是本专利技术第一实施例提出的半导体激光器的结构示意图。
[0021]图2是沿图1中A
‑
A线的剖视图。
[0022]图3是本专利技术第一实施例的半导体激光器的光纤输出端的结构示意图。
[0023]图4是本专利技术第二实施例提出的半导体激光器的结构示意图。
[0024]图5是沿图4中B
‑
B线的剖视图。
[0025]图6是本专利技术第三实施例提出的半导体激光器的结构示意图。
[0026]图7是沿图6中C
‑
C线的剖视图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1‑
半导体激光芯片COS，2
‑
管壳，3
‑
快轴准直透镜，4
‑
透镜组，5
‑
光纤输入端结构，6
‑
防反片，7
‑
安装座，8
‑
光纤出口管，9
‑
通孔，10
‑
垫板，41
‑
透镜，42
‑
固定环，51
‑
陶瓷插针，52
‑
套筒，53
‑
光纤，71
‑
安装孔。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终
相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0030]专利技术人经过深入研究发现，现有技术中的光纤耦合半导体激光器，透镜组和光纤插针的耦合方式有两种方式，第一种是在半导体激光器上预先安装透镜和光纤插针组件，然后将透镜和光纤插针组件焊接在管壳上的光纤出口管内，第二种是采用胶粘的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器，包括半导体激光芯片COS(1)、管壳(2)、光束整形机构和光纤输入端结构(5)，所述光纤输入端结构(5)包括陶瓷插针(51)和穿设在所述陶瓷插针(51)内的光纤(53)，其特征在于，所述管壳(2)外侧设置光纤出口管(8)，所述光纤出口管(8)贯穿所述管壳(2)形成通孔(9)，所述光纤出口管(8)与所述管壳(2)一体成型，所述光束整形机构包括快轴准直透镜(3)和透镜组(4)，所述快轴准直透镜(3)安装在所述半导体激光芯片COS(1)发光条的前端，所述透镜组(4)固定在所述管壳(2)内，所述陶瓷插针(51)嵌入在所述光纤出口管(8)内，所述半导体激光芯片COS(1)射出的光束依序通过所述快轴准直透镜(3)、所述透镜组(4)和所述通孔(9)实现与所述光纤(53)一端的耦合对准，所述半导体激光芯片COS(1)射出的光束的光轴与所述光束整形机构的光轴及所述陶瓷插针(51)的轴线在同一条直线上。2.根据权利要求1所述的半导体激光器，其特征在于，所述透镜组(4)包括透镜(41)和固定环(42)，所述固定环(42)胶接在所述管壳(2)内的底板上，所述透镜(41)压接在所述固定环(42)内部。3.根据权利要求2所述的半导体激光器，其特征在于，所述透镜(41)的两端均镀有增透膜和防反膜。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海强，吴月婷，陈晓华，于振坤，郎超，
申请(专利权)人：北京凯普林光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：