一种半导体激光器光学件固定工艺制造技术

本发明专利技术公开一种半导体激光器光学件固定工艺，包括如下步骤：将待固定的玻璃材质的光学件放置在激光器的载体上，然后光源输出光束后经过上述光学件，调节光学件位置使输出光束达到预定指标后；利用加热焊接设备对所述光学件的根部进行加热融化，同时载体也被加热，使所述光学件的根部粘结在载体上，冷却后即可实现所述光学件和载体的固定。本发明专利技术的工艺一方面有效消除了对特殊胶水的依赖性，降低了制造成本。另一方面不再引入第三方粘接剂，无需控制复杂的固化条件。再一方面利用光学件的玻璃特性形成的粘接在极端条件下的变形量远小于各类胶水，可保证光路的精度和稳定性，实现激光器在极端条件下高功率、高质量的光束稳定输出的技术效果。出的技术效果。出的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光器光学件固定工艺


[0001]本专利技术涉及半导体激光器
，具体涉及一种半导体激光器光学件固定工艺。

技术介绍

[0002]本专利技术
技术介绍
中公开的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]相对于固体激光器和气体激光器，半导体激光器具有效率高、体积小、寿命长、成本低等优点。且半导体激光器是所有激光器中发展最快的，它占有了激光器市场的最大份额。随着生长技术的进步、封装能力的提升以及成本下降等，半导体激光器的应用领域不断扩大，如医美、工业焊接、切割、通信、军工以及文娱领域等，随着应用领料的扩大，对激光器在极端条件，如高温、高湿、极寒条件下的稳定性提出了更高的要求。
[0004]目前半导体激光器行业发展趋势是高效率、高功率、高光束质量，除去芯片固有功率水平的影响外，确保固定在光路上的光学件定位准确是提升转换效率，获得高功率，高质量光束输出的关键工艺。要保证激光器在极端条件下稳定、高性能的输出，除了组件本身材质的稳定性，还受到组件之间的固定方式影响。在半导体激光器的封装过程中，玻璃光学件固定方式直接影响、决定性能的输出。
[0005]现阶段，半导体光纤激光器的光学器件的固定主要分为两大类。一类是利用胶水将光学器件粘接在激光器相应的载体上。此种方法对胶水性能要求苛刻，对胶水本身的稳定性依赖较强，且目前胶水在低温、高温、高湿环境下，均会产生一定膨胀、收缩等应力释放情况，将会带动光学器件发生细小位移，使高精度的激光器光路发生变化，影响光束的输出。另一类是借助载体，利用螺丝、焊接等机械方式固定。此种方法固定误差较大，精度差，且在极端条件下，其变化量相较于胶水更大，无法满足激光器在极端条件下的稳定输出。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种半导体激光器光学件固定工艺，该工艺可有效消除传统的胶水和机械对光学件进行固定方式制备的半导体光纤激光器在极端条件下存在变化量大，导致光路变化的问题。为实现上述目的，本专利技术公开如下所示的技术方案。
[0007]一种半导体激光器光学件固定工艺，包括如下步骤：将待固定的玻璃材质的光学件放置在激光器的载体上，然后光源输出光束后经过上述光学件，调节光学件位置使输出光束达到预定指标后。利用加热焊接设备对所述光学件的根部进行加热融化，同时载体也被加热，使所述光学件的根部粘结在载体上，冷却后即可实现所述光学件和载体的固定。
[0008]进一步地，所述玻璃材质的光学件至少包括：快轴准直、慢轴准直、反射镜等。
[0009]进一步地，所述光源、快轴准直、慢轴准直、反射镜沿着光路走向依次排列在载体上。
[0010]进一步地，所述加热焊接设备包括激光焊接机、涡流加热器等中的任意一种。
[0011]进一步地，所述慢轴准直、反射镜的下部分的玻璃熔点低于上部分的玻璃熔点，所述光束的光路通过慢轴准直、反射镜的上部分，而不通过下部分。
[0012]进一步地，所述下部分的玻璃熔点比上部分的玻璃熔点低500
±
10℃。
[0013]进一步地，所述下部分的高度范围为小于相应光学件高度的二分之一。
[0014]进一步地，所述的调节光学件位置使输出光束达到预定指标后，先在所述光学件的根部撒上玻璃粉，然后用加热焊接设备对所述玻璃粉进行加热融化，将光学件的根部粘结在所述载体上。
[0015]优选地，所述玻璃粉的材质与对应的光学件的材质相同。
[0016]进一步地，所述加热的温度范围为1000
±
20℃，时间范围为30
±
5s。
[0017]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下方面的有益效果：现有的胶水粘接或者利用螺丝、焊接等机械方式进行光学件固定工艺得到的半导体激光器的精度只能满足常规使用环境，而对于极端条件下的使用需求，无法满足，均存在变化量大，无法稳定、高质量输出等方面的缺点。为此，本专利技术采用了利用光源输出光束调节、校正好光学件位置后，利用加热焊接设备对玻璃光学件与激光器接触的部分进行局部加热，从而利用玻璃光学件自身的粘性牢固地与所述载体固定在预期位置上。本专利技术的这种工艺一方面有效消除了对特殊胶水的依赖性，降低了制造成本。另一方面不再引入第三方粘接剂，无需控制复杂的固化条件。再一方面利用光学件的玻璃特性形成的粘接在极端条件下的变形量远小于各类胶水，可保证光路的精度和稳定性，实现激光器在极端条件下高功率、高质量的光束稳定输出的技术效果。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0019]图1是下列实施例1中半导体激光器光学件固定示意图。
[0020]图2是下列实施例2中半导体激光器光学件固定示意图。
[0021]图3是下列实施例3中半导体激光器光学件固定示意图。
[0022]上述图中附图标记分别代表：1
‑
载体、2
‑
LD光源、3
‑
快轴准直、4
‑
慢轴准直、5
‑
反射镜、6
‑
加热焊接设备、7
‑
玻璃粉。
具体实施方式
[0023]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本专利技术方法中。
[0025]实施例1
[0026]一种半导体激光器光学件固定工艺，参考图1，包括如下步骤：
[0027](1)将LD光源2、快轴准直3、慢轴准直4、反射镜5沿着光路走向依次排列在激光器的载体1上，并通过夹具临时固定。然后开启所述LD光源2，使其发射的光束依次通过玻璃材质的所述快轴准直3、慢轴准直4、反射镜5。然后根据要求调节所述快轴准直3、慢轴准直4、反射镜5放入位置使输出光束达到预定指标。
[0028](2)利然后用加热焊接设备6(激光焊接机)依次对所述快轴准直3、慢轴准直4、反射镜5的根部进行加热至1000
±
20℃范围内保温30s，从而使上述光学件的根部融化，同时载体1也被加热，使所述光学件的根部粘结在载体1上，整个加热过程中，固定光学件的所述夹具保持受力固定状态，保证光学件一直处于调整后的位置。冷却后即可实现所述光学件和载体的固定。
[0029]实施例2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器光学件固定工艺，其特征在于，包括如下步骤：将待固定的玻璃材质的光学件放置在激光器的载体上，然后光源输出光束后经过上述光学件，调节光学件位置使输出光束达到预定指标后；利用加热焊接设备对所述光学件的根部进行加热融化，同时载体也被加热，使所述光学件的根部粘结在载体上，冷却后即可实现所述光学件和载体的固定。2.根据权利要求1所述的半导体激光器光学件固定工艺，其特征在于，所述玻璃材质的光学件至少包括快轴准直、慢轴准直、反射镜。3.根据权利要求2所述的半导体激光器光学件固定工艺，其特征在于，所述光源、快轴准直、慢轴准直、反射镜沿着光路走向依次排列在所述载体上。4.根据权利要求1所述的半导体激光器光学件固定工艺，其特征在于，所述加热焊接设备包括激光焊接机、涡流加热器中的任意一种。5.根据权利要求1所述的半导体激光器光学件固定工艺，其特征在于，所述加热的温度范围为1000
±
20℃，时间范围为30
±
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，马凯胜，秦华兵，王友志，秦鹏，
申请(专利权)人：山东芯光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：