一种轻型封装的半导体激光器及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种轻型封装的半导体激光器及其应用，属于激光器封装技术领域，包括激光器主体，所述激光器主体为封装完成的激光器，是已经有完善的光路设计并且已经完成了壳体封装的激光器，激光器主体内设有芯片，激光器主体内还包含有光学镜调节镜、光学转向镜等，激光器主体外部设置卡位，卡位用于承载激光器主体外部的冷却装置，激光器主体底部设有底座，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上，底座的设计减小激光器水平方向的占位比，使得激光器占用尽量小的固定面积，增加单位面积内激光器的可组合功率，单位面积的激光器安装范围内可以容纳安装更多的激光器，从而整体上增加可最终达到的总功率。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型封装的半导体激光器及其应用
本专利技术涉及一种新型封装结构的激光器及其应用，属于激光器封装

技术介绍
随着生产生活的需要，激光器的设计要满足各式各样的要求。功重比是激光器衡量的一个重要指标。功重比越大，也就意味着单位质量的激光器可以达到更高的功率。例如专利文件CN207148444U中利用偏振合束在同侧安装双排激光器的方法提高激光器的功率，专利文件CN105652452A中利用空间合束的方法来提高激光器的功率，提高激光器的功重比。以上这两种方式均是通过增加激光器的密排来提高激光器的功重比的。激光器的密排也是会遇到瓶颈的并且密排到一定的程度激光器散热不够就会影响激光器的寿命以及激光器的性能。另外，目前的激光器大都采用激光器平卧在水冷板上的散热方式，平卧的方式能够让水冷效果比较充分，但是激光器的水平占空面积较大，不利于多个激光的同时安装。这很大程度上限制了激光器单元组合更高功率的激光器。平卧的激光器，一般为了保证芯片焊接不变形，底板都比较厚，并且目前激光器壳壁的厚度也是存在减薄空间的，所以激光器的功重比是存在很大的提升空间的。平卧安装的激光器为了更好的散热，水冷板和激光器之间一般没有很好的减震方式，在震动性较大的环境中，没有足够的减震方案，会在一定程度上降低激光器的可靠性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种新型封装结构的激光器，以解决现有技术中激光器功重比较小，激光器散热以及激光器减震等问题。本专利技术还提供上述激光器的应用。本专利技术的技术方案如下：一种轻型封装的半导体激光器，包括激光器主体，所述激光器主体为封装完成的激光器，是已经有完善的光路设计并且已经完成了壳体封装的激光器，激光器主体内设有芯片，芯片数量大于等于1，激光器主体内还包含有光学镜调节镜、光学转向镜等，激光器主体外部设置卡位，卡位用于承载激光器主体外部的冷却装置，激光器主体底部设有底座，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上。卡位目的是为了更好的使激光器和冷却装置贴合，从而带来更好的散热，激光器主体装置包括芯片还有各种对应的需要的调节镜以及转向镜等，激光器主体在封盖之前就已经完成了芯片以及各种镜子的安装，激光器主体是指已经完成芯片以及镜子安装并且封上盖子的激光器。芯片是在主体激光器壳内，冷却装置是在主体外壳外。优选的，底座下方设有座垫。座垫安装在底座与激光器将要固定的固定板之间，目的是减震和更加稳定的固定激光器并且起到减震的作用，保护激光器各部分的零件，增加激光器的可靠性。优选的，激光器主体包括壳壁、底板、盖板，壳壁、底板、盖板封装后为长方体形状，底座设于底板上，壳壁、盖板的厚度小于等于底板的厚度。本申请的装置允许底板与壳壁以及盖板均可以在技术允许范围内不断变薄、变轻，目的是减轻激光器的整体重量，增加激光器的功重比。进一步优选的，所述激光器主体包含激光器的接电引脚和光纤输出部分，接电引脚和光纤输出部分设于除底板之外的其他激光器主体部位上。该两部分可以根据激光器的实际应用要求设计在合理位置，没有特别的要求。进一步优选的，所述激光器主体竖向壳壁的外侧设置卡位。主要是为更好的固定冷却装置，该部分所连接的冷却装置可以是水冷板，可以是水冷管可以是风冷，也可以是其他满足激光器设计、使用等的其他冷却装置，冷却装置与芯片安装在同一侧的内外面。优选的，底座上设有螺丝孔，可以稳定固定该装置，通过底座将激光器主体固定在外部装置上。底座的面积可以大于与激光器主体接触的面积，也可以小于该接触面积，主要取决于固定螺丝孔的位置。底座设计的形状没有具体要求，目的是可以可靠的将激光器固定即可。一种轻型封装的半导体激光器，包括激光器主体，所述激光器主体为封装完成的激光器，是已经有完善的光路设计并且已经完成了壳体封装的激光器，激光器主体内设有芯片，芯片数量大于等于1，激光器主体内还包含有光学镜调节镜、光学转向镜等，激光器主体外部与冷却装置连接，激光器主体底部设有底座，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上。一种轻型封装的半导体激光器的应用，包括步骤如下：在激光器主体内部安装芯片并进行光路设计，封装激光器主体，将底座固定于待安装平台上，激光器主体呈立式，根据需求在单位面积内安装设定好的激光器主体的数量，在激光器主体外部安装冷却装置。优选的，芯片与外部冷却装置分别安装在同一侧面的内侧面与外侧面。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的技术方案针对的是封装好的整个激光器，而不是激光器内部的局部散热，本着优化激光器性能的前提，底座的设计减小激光器水平方向的占位比，使得激光器占用尽量小的固定面积，增加单位面积内激光器的可组合功率，单位面积的激光器安装范围内可以容纳安装更多的激光器，从而整体上增加可最终达到的总功率。2、本专利技术的技术方案芯片安装的位置和激光器固定的位置不再在一起，允许底板与壳壁以及盖板均可以在技术允许范围内不断变薄、变轻，目的是减轻激光器的整体重量，同功率下由于激光器外壳壁较薄，激光器整体质量较小，增加激光器的功重比。3、本专利技术底座以及座垫的设计可以很大程度上减震，增加激光器的稳定性、可靠性以及激光器寿命。附图说明图1为本专利技术实施例1记载的轻型封装的半导体激光器装置的正面示意图；图2为本专利技术实施例1记载的轻型封装的半导体激光器装置的侧面示意图；图3为本专利技术实施例4记载的轻型封装的半导体激光器装置的正面示意图；图4为本专利技术实施例4记载的轻型封装的半导体激光器装置的侧面示意图；图中，1、底座，2、激光器主体，3、卡位，4、螺丝孔；2-1、壳壁，2-2、底板，2-3、盖板，2-4、激光器芯片安装位置，2-5、冷却装置安装位置。具体实施方式下面通过实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明，但不限于此。实施例1：一种轻型封装的半导体激光器，如图1-2所示，包括激光器主体2，所述激光器主体为封装完成的激光器，是已经有完善的光路设计并且已经完成了壳体封装的激光器，激光器主体内设有芯片，芯片数量大于等于1，根据不同的产品要求设定，激光器主体内还包含有光学镜调节镜、光学转向镜等，激光器主体外部设置卡位3，卡位用于承载激光器主体外部的冷却装置，激光器主体底部设有底座1，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上。激光器主体包括壳壁2-1、底板2-2、盖板2-3，壳壁、底板、盖板封装后为长方体形状，底座设于底板上，壳壁、盖板的厚度小于等于底板的厚度。本申请的装置允许底板与壳壁以及盖板均可以在技术允许范围内不断变薄、变轻，目的是减轻激光器的整体重量，增加激光器的功重比。所述激光器主体竖向壳壁的外侧设置卡位。主要是为更好的固定冷却装置，该部分所连接的冷却装置可以是水冷板，可以是水冷管可以是风冷，也可以是其他满足激光器设计、使用等的其他冷却装置。卡位目的是为了更好的使激光器和冷却装置贴合，从而带来更好的散热，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻型封装的半导体激光器，其特征在于，包括激光器主体，所述激光器主体为封装完成的激光器，激光器主体内设有芯片，芯片数量大于等于1，激光器主体外部设置卡位，卡位用于承载激光器主体外部的冷却装置，激光器主体底部设有底座，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种轻型封装的半导体激光器，其特征在于，包括激光器主体，所述激光器主体为封装完成的激光器，激光器主体内设有芯片，芯片数量大于等于1，激光器主体外部设置卡位，卡位用于承载激光器主体外部的冷却装置，激光器主体底部设有底座，激光器主体外部形状为长方体，底座设于长方体面积最小的平面上。


2.根据权利要求1所述的轻型封装的半导体激光器，其特征在于，底座下方设有座垫。


3.根据权利要求1所述的轻型封装的半导体激光器，其特征在于，激光器主体包括壳壁、底板、盖板，壳壁、底板、盖板封装后为长方体形状，底座设于底板上，壳壁、盖板的厚度小于等于底板的厚度。


4.根据权利要求3所述的轻型封装的半导体激光器，其特征在于，所述激光器主体包含激光器的接电引脚和光纤输出部分，接电引脚和光纤输出部分设于除底板之外的其他激光器主体部位上。


5.根据权利要求3所述的轻型封装的半导体激光器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：于果蕾，赵霞焱，王美美，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37