專利名稱：一種激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體激光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到激光二極管封 裝的改進(jìn)。
技術(shù)背景半導(dǎo)體激光二極管以其體積小、重量輕、價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、耗電少及頻 率可快速調(diào)諧等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于諸多高科領(lǐng)域。激光二極管的工作波長(zhǎng) 與其工作溫度、注入電流之間有著強(qiáng)烈的依賴關(guān)系。半導(dǎo)體激光二極管對(duì)溫 度變化十分敏感，幾個(gè)攝氏度變化都會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體激光二極管光波長(zhǎng)的波動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)中常見(jiàn)的激光器主要有通過(guò)泵浦倍頻技術(shù)產(chǎn)生綠光或藍(lán)光的激 光器和產(chǎn)生若干種離散波長(zhǎng)的激光器。產(chǎn)生若干種離散波長(zhǎng)的激光器的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，其包括功率探測(cè)器101,半導(dǎo)體激光二極管管芯102，管座103， APC模塊104，功率探測(cè)器101封裝在半導(dǎo)體激光二極管管芯下方；半導(dǎo)體激 光二極管管芯102封裝在管座103管舌上；APC模塊104連接到管座上的三條 管腳上，由APC模塊104驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管管芯102光輸出，并利用功 率控測(cè)器101反饋光輸出能量，由APC模塊104來(lái)控制光輸出能量大小。以半導(dǎo)體激光二極管為泵浦源的綠光激光器與藍(lán)光激光器的結(jié)構(gòu)如圖3 所示，其包括半導(dǎo)體激光二極管管芯組件201，管座202, APC模塊203，激光 增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件204，濾波片或輸出鏡205，功率探測(cè)器206， 分光片207，由APC模塊203驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管管芯201激光輸出，并利 用功率控測(cè)器206反饋激光輸出功率，由APC模塊304來(lái)控制激光輸出功率 大小，通過(guò)激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件204后形成綠光及藍(lán)光，由濾波 片或輸出鏡205過(guò)濾掉除綠光以外的光或通過(guò)輸出鏡輸出藍(lán)光，由分光片207 將一部分激光輸出功率反射到功率探測(cè)器206，工作模式在常溫下綠光激光 器、藍(lán)光激光器都能工作正常。但是，現(xiàn)有普通標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體激光二極管的封裝在低溫下作為泵浦源不能 正常使用，而采用獨(dú)立的溫控系統(tǒng)還存在成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功耗高，不能 自動(dòng)化大批量生產(chǎn)等缺陷。 實(shí)用新型內(nèi)容3本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種功耗小，可靠性高且能在低 溫環(huán)境下正常工作的激光器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)的一種技術(shù)方案是一種激光器，包括有管座，管座的三條管腳上連接有APC模塊，管座內(nèi) 的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯，功率探測(cè)器封裝在半導(dǎo)體激光二極 管管芯下方，管座上還封裝有發(fā)熱元件。為了便于控制發(fā)熱元件工作，對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)，管座上臨近半 導(dǎo)體激光二極管管芯處還封裝有用于檢測(cè)管座內(nèi)溫度的溫度探測(cè)器，激光器 上設(shè)置有溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。上述技術(shù)方案中所述的溫度探測(cè)器也可以安裝在管座外的激光器上，用 于檢測(cè)環(huán)境溫度，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與發(fā)熱 元件、溫度探測(cè)器相連接。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)的另外一種技術(shù)方案是一種激光器，包括有管座，管座的三條管腳上連接有APC模塊，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯，激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件 裝配在半導(dǎo)體激光二極管管芯的前方，激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件的上方安裝有濾波片或輸出鏡；濾波片或輸出鏡的上方設(shè)置有分光片，分光片 的側(cè)面安裝有功率探測(cè)器，所述的管座上還設(shè)有發(fā)熱元件。為了便于控制發(fā)熱元件工作，對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)，管座上臨近半 導(dǎo)體激光二極管管芯處還封裝有用于檢測(cè)管座內(nèi)溫度的溫度探測(cè)器，激光器 上設(shè)置有溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。上述技術(shù)方案中所述的溫度探測(cè)器也可以安裝在管座外的激光器上，用 于檢測(cè)環(huán)境溫度，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與發(fā)熱 元件、溫度探測(cè)器相連接。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下顯著效果；本實(shí)用新型封裝體積小，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱元件及溫度探測(cè)器直接 封裝在同一管座上，功耗低，激光二極管管芯工作環(huán)境溫度控制精度高，工 作時(shí)輸出波長(zhǎng)恒定，裝配簡(jiǎn)單，可靠性高，適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。

圖l是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光二極管封裝后應(yīng)用的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光二極管封裝后應(yīng)用另一結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 實(shí)施例1參見(jiàn)圖2， 一種激光器，包括有管座102，管座的三條管腳上連接有APC 模塊104，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯102，功率探測(cè)器101 封裝在半導(dǎo)體激光二極管管芯下方，為了保證半導(dǎo)體激光二極管管芯102在 低溫環(huán)境下能正常工作，在管座中增加一個(gè)發(fā)熱元件106，為了更好的控制發(fā) 熱元件工作，在激光器上也設(shè)置一個(gè)溫度控制模塊107,實(shí)際應(yīng)用中可以把溫 度控制模塊與APC模塊104設(shè)置在一起形成激光器的控制模塊。發(fā)熱元件由 溫度控制模塊107控制在一定溫度條件下開(kāi)始工作，發(fā)熱元件可以是發(fā)熱電 阻、發(fā)熱電子陶瓷、電熱管等。管座上還封裝有溫度探測(cè)器105，溫度控制模 塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接，并由溫度控制模塊控制發(fā)熱元件發(fā)熱工 作。激光器工作時(shí)，由APC模塊驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管管芯激光輸出，并利 用功率控測(cè)器反饋激光輸出功率，由APC模塊來(lái)控制光功率輸出功率大??； 由溫度探測(cè)器在半導(dǎo)體激光二極管芯組件工作時(shí)探測(cè)管座的溫度后傳輸?shù)綔?度控制器模塊，由溫度控制器模塊處理數(shù)據(jù)后控制發(fā)熱元件的不工作或是工 作電流大小來(lái)恒定管座的環(huán)境溫度。從而有效的保證激光二極管的工作環(huán)境 溫度。本實(shí)施例中的溫度探測(cè)器是設(shè)置在激光器管座內(nèi)的，實(shí)際應(yīng)用中可以把 溫度探測(cè)器安裝在管座外，來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度，根據(jù)環(huán)境溫度的變化由溫度控 制模塊控制發(fā)熱元件工作。實(shí)施例2本實(shí)施例是對(duì)半導(dǎo)體激光二極管為泵浦源的綠光激光器與藍(lán)光激光器的 結(jié)構(gòu)改進(jìn)，同實(shí)施例1類似也在激光器管座上增加發(fā)熱元件及其溫控系統(tǒng)。 具體改進(jìn)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖4，該種激光器，包括有管座202，管座的三條管腳上連 接有APC模塊210，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯201，激光 增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件204裝配在半導(dǎo)體激光二極管管芯201的前方， 激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件204的上方安裝有濾波片或輸出鏡205;濾 波片或輸出鏡的上方與裝配主軸呈夾角關(guān)系設(shè)置分光片207，分光片的側(cè)面安 裝有功率探測(cè)器。發(fā)熱元件208封裝在管座管舌的根部，管座上臨近半導(dǎo)體激光二極管管 芯201處還封裝有溫度探測(cè)器209，為了更好的控制發(fā)熱元件工作，在激光器上也設(shè)置一個(gè)溫度控制模塊107,實(shí)際應(yīng)用中可以把溫度控制模塊210與APC 模塊設(shè)置在一起形成激光器的控制模塊。發(fā)熱元件由溫度控制模塊210控制 在一定溫度條件下開(kāi)始工作，溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。 激光器工作時(shí)，由APC模塊驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光二極管管芯激光輸出，并利用功 率控測(cè)器反饋激光輸出功率，由APC模塊來(lái)控制激光輸出功率大?。挥蓽囟?探測(cè)器在半導(dǎo)體激光二極管芯組件工作時(shí)探測(cè)管座的溫度后傳輸?shù)綔囟瓤刂?器模塊，由溫度控制器模塊處理數(shù)據(jù)后控制發(fā)熱元件的不工作或是工作電流 大小來(lái)恒定管座的溫度。本實(shí)施例中的溫度探測(cè)器是設(shè)置在激光器管座內(nèi)的，實(shí)際應(yīng)用中可以把 溫度探測(cè)器安裝在管座外，來(lái)檢測(cè)環(huán)境溫度，根據(jù)環(huán)境溫度的變化由溫度控 制模塊控制發(fā)熱元件工作。上述實(shí)施例是本實(shí)用新型的具體優(yōu)選實(shí)施方式，除此之外，本實(shí)用新型還 可以有其他實(shí)現(xiàn)方式。也就是說(shuō)，在沒(méi)有脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，任 何顯而易見(jiàn)的替換也應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種激光器，包括有管座(102)，管座的三條管腳上連接有APC模塊(104)，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管(102)，功率探測(cè)器(101)封裝在半導(dǎo)體激光二極管管芯下方，其特征在于所述的管座上還封裝有發(fā)熱元件(106)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于所述的管座上臨近半 導(dǎo)體激光二極管管芯(102)處還封裝有用于檢測(cè)管座內(nèi)溫度的溫度探測(cè)器(105) ，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊(107)，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元 件、溫度探測(cè)器相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于所述管座外的激光器 上設(shè)置有用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度探測(cè)器，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊(107)，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。
4、 一種激光器，包括有管座(202)，管座的三條管腳上連接有APC模塊 (210)，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯(201),激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件(204)裝配在半導(dǎo)體激光二極管管芯(201)的前方， 激光增益介質(zhì)與光學(xué)倍頻晶體組件(204)的上方安裝有濾波片或輸出鏡 (205);濾波片或輸出鏡的上方設(shè)置有分光片(207)，分光片的側(cè)面安裝有 功率探測(cè)器，其特征在于所述的管座上還設(shè)有發(fā)熱元件(208)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器，其特征在于所述的管座上臨近半 導(dǎo)體激光二極管管芯(201)處還封裝有用于檢測(cè)管座內(nèi)溫度的溫度探測(cè)器(209)，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊(210)，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元 件、溫度探測(cè)器相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器，其特征在于所述管座外的激光器 上設(shè)置有用于檢測(cè)環(huán)境溫度的溫度探測(cè)器，激光器上設(shè)置有溫度控制模塊(107)，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體激光二極管技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到激光二極管封裝的改進(jìn)。一種激光器，包括有管座，管座的三條管腳上連接有APC模塊，管座內(nèi)的管舌上封裝有半導(dǎo)體激光二極管管芯，功率探測(cè)器封裝在半導(dǎo)體激光二極管管芯下方，管座上還封裝有發(fā)熱元件。管座上臨近半導(dǎo)體激光二極管管芯處還封裝有溫度探測(cè)器，激光器上設(shè)有溫度控制模塊，所述溫度控制模塊與發(fā)熱元件、溫度探測(cè)器相連接。本實(shí)用新型封裝體積小，成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱元件及溫度探測(cè)器直接封裝在同一管座上，功耗低，激光二極管管芯工作環(huán)境溫度控制精度高，工作時(shí)輸出波長(zhǎng)恒定，裝配簡(jiǎn)單，可靠性高，適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01S5/02GK201430344SQ200920050889
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月23日
發(fā)明者梁蕃華, 蘇遠(yuǎn)漢, 黃志平, 輝 龔 申請(qǐng)人:惠州市華陽(yáng)多媒體電子有限公司