本實(shí)用新型涉及激光器封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼。

背景技術(shù)：

外腔半導(dǎo)體激光器以其窄線寬、可調(diào)諧、頻率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在高分辨率激光光譜、檢測計(jì)量和光纖傳感等領(lǐng)域的應(yīng)用意義重大且前景廣闊。通過外腔對現(xiàn)有半導(dǎo)體激光器進(jìn)行選模從而實(shí)現(xiàn)激光器線寬的壓窄,是改善激光光譜最簡單易行也是最有效的手段。

相比普通的半導(dǎo)體激光器而言，外腔半導(dǎo)體激光器利用在激光出射方向使用光學(xué)元器件搭建的外腔進(jìn)行光束模式選擇，當(dāng)激光器內(nèi)腔模式、外腔模式以及外腔中濾波片模式重合時(shí)，激光出射，從而實(shí)現(xiàn)壓窄線寬、提高頻率穩(wěn)定度的要求。

現(xiàn)有的外腔半導(dǎo)體激光器在使用過程中，由于沒有配置專門的封裝外殼，使得外腔中各光學(xué)元器件直接暴露在外界空氣中，極易受到空氣中灰塵污染。而來自外界的機(jī)械振動(dòng)會(huì)改變光學(xué)元器件的相對位置，影響外腔壓窄線寬的效果。由于外腔激光器的外腔部分與激光器是分離的，兩者的相對位置以及外腔各光學(xué)元器件的相對位置是需要非常精確的，在毫米級別的位置誤差都會(huì)使外腔激光器壓窄線寬的作用失效，而現(xiàn)有的外腔半導(dǎo)體激光器在使用時(shí)，無法保證各器件的相對位置，影響了外腔半導(dǎo)體激光器的使用效果，而且在使用過程中，還存在不便攜帶、不易搬運(yùn)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本實(shí)用新型的目的是提供一種自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼，解決現(xiàn)有的外腔激光器在使用過程中存在的容易受到空氣中灰塵污染，外界震動(dòng)容易對各器件的相對位置造成影響，不便攜帶、不易搬運(yùn)的問題。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼，包括長方體結(jié)構(gòu)外殼以及設(shè)置在所述長方體結(jié)構(gòu)外殼中用于固定安裝激光器的激光器底座，其中所述長方體結(jié)構(gòu)外殼包括封裝底板、與所述封裝底板連接的四面封裝殼體、以及分別所述封裝底板和所述四面封裝殼體連接的電源接孔面板；所述封裝底板的左右兩側(cè)分別設(shè)有底板凹槽，所述四面封裝殼體由頂板以及與所述頂板的三個(gè)側(cè)邊分別連接的左連接側(cè)板、右連接側(cè)板、前固定側(cè)板組成，其中所述的左連接側(cè)板、右連接側(cè)板上分別設(shè)有與所述的底板凹槽相適配的側(cè)板凸牙，所述四面封裝殼體通過所述凸牙卡裝在所述封裝底板的底板凹槽中。

進(jìn)一步地，所述封裝底板包括底板本體以及設(shè)置在所述底板本體的左右兩端用于將封裝底板固定至光學(xué)平臺上的底板連接耳，所述底板連接耳的中部設(shè)有底板固定孔。

具體地，在所述底板本體上還設(shè)有用于固定支柱的支柱固定孔。

進(jìn)一步地，在所述四面封裝殼體的前固定側(cè)板上設(shè)有用于激光出射的激光輸出孔，在所述激光輸出孔的四周環(huán)設(shè)有若干用于將外腔半導(dǎo)體激光器與外部系統(tǒng)連接的外接系統(tǒng)固定孔。

進(jìn)一步地，在所述電源接孔面板上設(shè)有電流源接孔和電壓源接孔，其中所述電流源接孔包括激光器電流源接孔和溫度控制器電流源接孔。

具體地，在所述底板凹槽的側(cè)壁上設(shè)有若干凹槽螺紋孔，在所述側(cè)板凸牙上設(shè)有若干與所述凹槽螺紋孔一一對應(yīng)的凸牙螺紋孔，所述底板凹槽與所述側(cè)板凸牙之間通過第一螺釘進(jìn)行固定連接。

具體地，在所述封裝底板上與所述電源接孔面板的連接端設(shè)有若干底板螺紋孔，在所述電源接孔面板上設(shè)有若干與所述底板螺紋孔一一對應(yīng)的第一面板螺紋孔，所述封裝底板與所述電源接孔面板之間通過第二螺釘進(jìn)行固定連接。

具體地，在所述四面封裝殼體上與所述電源接孔面板的連接端設(shè)有若干封裝殼體螺紋孔，在所述電源接孔面板上設(shè)有若干與所述封裝殼體螺紋孔一一對應(yīng)的第二面板螺紋孔，所述四面封裝殼體與所述電源接孔面板之間通過第三螺釘進(jìn)行固定連接。

進(jìn)一步地，所述激光器底座為TO封裝激光器底座，所述TO封裝激光器底座包括激光器底座本體，在所述激光器底座本體上分別設(shè)有用于固定TO激光器的第一激光器固定凹槽和用于將激光器底座固定到平移臺的第一平移臺固定凹槽；在所述激光器底座本體上還設(shè)有用于固定激光器電路板的第一電路板固定孔、用于固定激光器卡環(huán)的卡環(huán)固定孔以及用于防止激光器外接引腳與固定板連通的第一排針通孔。

進(jìn)一步地，所述激光器底座為半蝶形封裝激光器底座，所述半蝶形封裝激光器底座包括垂直設(shè)置的第一底座安裝部和第二底座安裝部，其中所述第一底座安裝部設(shè)有用于將底座固定到平移臺的第二平移臺固定凹槽，所述第二底座安裝部設(shè)有用于固定半蝶形激光器的第二激光器固定凹槽；在所述第二底座安裝部上還設(shè)有用于固定激光器電路板的第二電路板固定孔以及用于防止激光器外接引腳與固定板連通的第二排針通孔；在所述激光器固定凹槽中設(shè)有用于固定半蝶形激光器的激光器固定孔。

(三)有益效果

本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提供的自制外腔半導(dǎo)體激光器金屬封裝外殼，將激光器底座設(shè)置在長方體結(jié)構(gòu)外殼中，通過激光器底座將外腔激光器安裝固定在長方體結(jié)構(gòu)外殼中，通過長方體結(jié)構(gòu)外殼對外腔激光器進(jìn)行保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡單，便于進(jìn)行組裝、拆卸操作。

本實(shí)用新型提供的自制外腔半導(dǎo)體激光器金屬封裝外殼，能夠?yàn)橥馇患す馄魈峁┝己玫臋C(jī)械保護(hù)，用以保護(hù)外腔激光器中各光學(xué)器件免受外界空氣中灰塵的污染，通過設(shè)置的各個(gè)固定孔用來固定外腔激光器的各個(gè)器件，以減小其相對位置因外界震動(dòng)所引起的誤差，同時(shí)便于外腔激光器在使用過程中攜帶和轉(zhuǎn)移。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的底板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的四面封裝殼體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的電源接孔面板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的TO封裝激光器底座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的半蝶形封裝激光器底座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1：封裝底板；101A、102A：底板凹槽；103：底板本體；104：底板連接耳；105：底板固定孔；106：支柱固定孔；107：凹槽螺紋孔；

2：四面封裝殼體；201：左連接側(cè)板；202：右連接側(cè)板；203：前固定側(cè)板；204：激光輸出孔；205：外接系統(tǒng)固定孔；206：凸牙螺紋孔；201B、202B：側(cè)板凸牙；

3：電源接孔面板；301：電流源接孔；302：電壓源接孔；303：第一面板螺紋孔；304：第二面板螺紋孔；

401：激光器底座本體；402：第一激光器固定凹槽；403：第一平移臺固定凹槽；404：第一電路板固定孔；405：卡環(huán)固定孔；406：第一排針通孔；

501：第一底座安裝部；502：第二底座安裝部；503：第二平移臺固定凹槽；504：第二激光器固定凹槽；505：第二電路板固定孔；506：第二排針通孔；507：激光器固定孔；

6：第一螺釘；7：第二螺釘；8：第三螺釘。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-6所示，本實(shí)用新型提供的自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼，包括長方體結(jié)構(gòu)外殼以及設(shè)置在所述長方體結(jié)構(gòu)外殼中用于固定安裝激光器的激光器底座，其中所述長方體結(jié)構(gòu)外殼包括封裝底板1、與所述封裝底板1連接的四面封裝殼體2、以及分別所述封裝底板1和所述四面封裝殼體2連接的電源接孔面板3。

所述封裝底板1的左右兩側(cè)分別對應(yīng)設(shè)有底板凹槽101A、102A，所述四面封裝殼體2由頂板以及與所述頂板的三個(gè)側(cè)邊分別連接的左連接側(cè)板201、右連接側(cè)板202、前固定側(cè)板203組成，其中所述的左連接側(cè)板201、右連接側(cè)板202上分別設(shè)有與所述的底板凹槽101相適配的側(cè)板凸牙201B、202B，所述四面封裝殼體2通過所述凸牙201B、202B對應(yīng)卡裝在所述封裝底板1的底板凹槽中101A、102A中。

如圖2所示，所述封裝底板包括底板本體103以及設(shè)置在所述底板本體103的左右兩端用于將封裝底板固定至光學(xué)平臺上的底板連接耳104，所述底板連接耳104的中部設(shè)有底板固定孔105，在所述底板本體103上還設(shè)有用于固定支柱的支柱固定孔106。

如圖3所示，在所述四面封裝殼體的前固定側(cè)板203上設(shè)有用于激光出射的激光輸出孔204，在所述激光輸出孔204的四周環(huán)設(shè)有若干用于將外腔半導(dǎo)體激光器與外部系統(tǒng)連接的外接系統(tǒng)固定孔205。

如圖4所示，在所述電源接孔面板上設(shè)有電流源接孔301和電壓源接孔302，其中所述電流源接孔301包括用于連接激光器電源的激光器電流源接孔和用于連接溫度控制器電源的溫度控制器電流源接孔，所述電壓源接孔302用于連接壓電陶瓷的電源。

具體來說，在所述底板凹槽101A、102A的側(cè)壁上分別設(shè)有若干凹槽螺紋孔107，在所述側(cè)板凸牙201B、202B上分別設(shè)有若干與所述凹槽螺紋孔107一一對應(yīng)的凸牙螺紋孔206，所述底板凹槽與所述側(cè)板凸牙卡裝后再通過第一螺釘6進(jìn)行固定連接。

具體來說，在所述封裝底板1上與所述電源接孔面板3的連接端設(shè)有若干底板螺紋孔，在所述電源接孔面板3上設(shè)有若干與所述底板螺紋孔一一對應(yīng)的第一面板螺紋孔303，所述封裝底板1與所述電源接孔面板3之間通過第二螺釘7進(jìn)行固定連接。

具體來說，在所述四面封裝殼體2上與所述電源接孔面板3的連接端設(shè)有若干封裝殼體螺紋孔，在所述電源接孔面板3上設(shè)有若干與所述封裝殼體螺紋孔一一對應(yīng)的第二面板螺紋孔304，所述四面封裝殼體2與所述電源接孔面板3之間通過第三螺釘8進(jìn)行固定連接。

進(jìn)一步來說，根據(jù)選用的不同的外腔激光器，設(shè)置在所述長方體結(jié)構(gòu)外殼中的激光器底座的結(jié)構(gòu)也不相同。

如圖5所示，若在長方體結(jié)構(gòu)外殼中安裝TO激光器，則所述激光器底座采用TO封裝激光器底座。所述TO封裝激光器底座包括激光器底座本體401，在所述激光器底座本體401上分別設(shè)有用于固定TO激光器的第一激光器固定凹槽402和用于將激光器底座固定到平移臺的第一平移臺固定凹槽403。在所述激光器底座本體401上還設(shè)有用于固定激光器電路板的第一電路板固定孔404、用于固定激光器卡環(huán)的卡環(huán)固定孔405以及用于防止激光器外接引腳與固定板連通的第一排針通孔406。

如圖6所示，若在長方體結(jié)構(gòu)外殼中安裝半蝶形激光器，則所述激光器底座采用半蝶形封裝激光器底座，所述半蝶形封裝激光器底座包括垂直設(shè)置的第一底座安裝部501和第二底座安裝部502，其中所述第一底座安裝部501設(shè)有用于將底座固定到平移臺的第二平移臺固定凹槽503，所述第二底座安裝部502設(shè)有用于固定半蝶形激光器的第二激光器固定凹槽504。在所述第二底座安裝部502上還設(shè)有用于固定激光器電路板的第二電路板固定孔505以及用于防止激光器外接引腳與固定板連通的第二排針通孔506。在所述激光器固定凹槽504中還設(shè)有用于固定半蝶形激光器的激光器固定孔507。

本實(shí)用新型提供的自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼的制作及安裝方法如下：

首先，設(shè)計(jì)激光器底座，調(diào)節(jié)外腔激光器。根據(jù)自制激光器的特點(diǎn)及需要，設(shè)計(jì)激光器底座，將激光器通過激光器底座固定至三維平移臺上，并調(diào)節(jié)外腔激光器使之達(dá)到壓窄線寬的效果，確定外腔激光器的整體尺寸，確定各個(gè)用于固定外腔激光器的支柱的位置。

其次，測量距離，繪制圖紙。在外腔激光器調(diào)節(jié)完成后，測量外腔激光器的體積，確定封裝底板的長度、寬度以及四面封裝殼體的高度，測量外腔支柱的相對距離，確定固定支柱的各螺紋孔在封裝底板上的位置及相對位置，并考慮激光器線路布置和各引線接口的位置安排，繪制封裝外殼各組成部分的圖紙。

然后，制作模型，修改完善。根據(jù)繪制的封裝外殼各組成部分的圖紙使用繪圖軟件對各組成部分進(jìn)行仿真模型制作，并將各個(gè)模型進(jìn)行配合組裝、檢查干涉等必要步驟修改完善模型，使封裝外殼整體封裝時(shí)各組件之間鑲嵌配合尺寸誤差在1mm以下。

再然后，實(shí)物制作，組裝檢驗(yàn)。將修改完善后的模型進(jìn)行機(jī)械加工，并將制作成的封裝外殼各個(gè)組成部分進(jìn)行組裝檢驗(yàn)，并將其與外腔激光器進(jìn)行組合，保證外腔激光器工作在壓窄線寬的要求下，封裝外殼的作用能達(dá)到預(yù)期效果。

最后，對封裝外殼表面做絕緣處理。待封裝外殼與外腔激光器配合達(dá)到預(yù)期效果后，對封裝外殼表面做絕緣處理，防止外界靜電對腔體內(nèi)器件造成靜電損傷。

綜上所述，本實(shí)用新型所述的自制外腔半導(dǎo)體激光器封裝外殼，能夠?yàn)橥馇患す馄魈峁C(jī)械保護(hù)，降低外腔器件受外界空氣中灰塵的污染，減小各器件相對位置的誤差，便于攜帶移動(dòng)。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“中”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。除非另有說明，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。