一种带有焊接支架的柱面镜的制作方法

1.本实用新型涉及半导体激光器光束整形透镜技术领域，具体涉及一种带有焊接支架的柱面镜。


背景技术：

2.半导体激光器的特点，其输出光束在两个相互垂直的平面内的发散角相差很大。例如，垂直平面内发散角60
°
，水平平面内发散角15
°
，光束横截面的光斑是椭圆斑。需要将输出光束在两个平面内分别整形，通常的方法是用一前一后两个柱形透镜分别整形，紧贴激光芯片的是快轴准直透镜fac。快轴准直透镜fac的外形是细长的凸柱条，其中凸柱面是非球面，加工困难因而价贵。
3.典型全长度单根fac尺寸：长4.0mm*宽0.5mm*厚0.5mm，见图1。图2是fac典型的装配使用方式，fac的两端，用胶与激光器芯片粘接，起光学成像作用的是中央长度约1mm区域，中央位置通光，两端部位用于粘胶，因此三份之二长度昂贵的非球面fac仅起到结构连接的作用。
4.因此，可以保留中央较短的部分，例如长度小于1.5mm，用于通光，两端拼接出延伸的结构件用于与激光器芯片粘接。两端拼接的材料可以是玻璃、陶瓷或金属。且通常最多的拼接方式是胶粘，或以金属铆接的方式拼接。胶粘方式的主要问题是，粘接面面积有限，粘接强度受到限制。金属铆接方式的主要问题是，金属件本身加工有难度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种带有焊接支架的柱面镜，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有焊接支架的柱面镜，包括透镜本体，所述透镜本体的中心部位设置有透光区，所述透镜本体的侧部设置有支撑件，所述支撑件与所述透镜本体之间设置有焊接缝，所述支撑件与所述透镜本体之间焊接形成焊接区，所述支撑件的侧部设置有与激光器连接的胶接区，所述透镜本体的长度小于1.5mm。
7.在本实用新型的一种实施例中，所述焊接区的深度小于0.5mm，所述焊接区的直径小于0.2mm。
8.在本实用新型的一种实施例中，所述支撑件包括一个或两个支撑块，所述支撑块分别设置于所述透镜本体的侧部，所述焊接区设置于所述支撑块的横面端、所述支撑块的纵面端或所述透镜本体的柱面端，一个或两个所述支撑块的断面与所述透镜本体的断面相同。
9.在本实用新型的一种实施例中，一个或两个所述支撑块的断面均呈矩形型设置。
10.在本实用新型的一种实施例中，一个或两个所述支撑块的断面均呈j型设置。
11.在本实用新型的一种实施例中，一个或两个所述支撑块的断面均呈l型设置。
12.在本实用新型的一种实施例中，所述支撑件设置为c型支撑框，所述c型支撑框焊接于所述透镜本体长度方向的内侧，或所述透镜本体长度方向的外侧。
13.在本实用新型的一种实施例中，所述c型支撑框焊接于所述透镜本体宽度方向的两端，或所述透镜本体长度方向的两端。
14.在本实用新型的一种实施例中，所述支撑件设置为开口支撑框，所述开口支撑框焊接于所述透镜本体宽度方向的两端。
15.综上所述，由于采用了上述技术，本实用新型的有益效果是：
16.通过焊接的方式，实现透镜本体和支撑件的连接，使得连接的强度更高，并通过支撑件，实现与激光器的连接，避免了现有技术中透镜本体直接与激光器的连接，进而降低透镜本体本身的尺寸，有效的降低成本。
附图说明
17.图1为本实用新型背景技术中现有透镜本体结构示意图；
18.图2为本实用新型背景技术中现有透镜本体与激光器安装的俯视示意图；
19.图3为本实用新型背景技术中现有透镜本体与激光器安装的主视示意图；
20.图4为本实用新型的实施例1透镜本体与支撑件部分结构示意图；
21.图5为本实用新型的实施例1透镜本体与支撑件部分结构示意图；
22.图6为本实用新型的实施例1透镜本体与支撑件部分结构示意图；
23.图7为本实用新型的实施例1透镜本体与支撑件部分结构示意图；
24.图8为本实用新型的实施例1透镜本体与支撑件部分结构示意图；
25.图9为本实用新型的实施例2透镜本体与支撑件部分结构示意图；
26.图10为本实用新型的实施例3透镜本体与支撑件部分结构示意图；
27.图11为本实用新型的实施例4透镜本体与支撑件部分结构示意图；
28.图12为本实用新型的实施例4透镜本体与支撑件部分结构示意图；
29.图13为本实用新型的实施例5透镜本体与支撑件部分结构示意图；
30.图14为本实用新型的实施例5透镜本体与支撑件部分结构示意图；
31.图15为本实用新型的实施例6透镜本体与支撑件部分结构示意图。
32.图中：1、透镜本体；2、透光区；3、支撑件；4、焊接缝；5、焊接区；6、胶接区；7、支撑块；8、c型支撑框；9、开口支撑框；10、激光器。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据说明书具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.实施例1
37.请参阅图4
‑
图8，本实用新型提供了一种带有焊接支架的柱面镜，包括透镜本体1，透镜本体1的中心部位设置有透光区2，具体设置时，透镜本体1的长度小于1.5mm，透镜本体1的侧部设置有支撑件3，支撑件3与透镜本体之间设置有焊接缝4，支撑件3与透镜本体之间焊接形成焊接区5，具体设置时，焊接区5的深度小于0.5mm，焊接区5的直径小于0.2mm，支撑件3的侧部设置有与激光器连接的胶接区6。
38.在本实施例中，支撑件3包括一个或两个支撑块7，两个支撑块7分别设置于透镜本体1的两侧，焊接区5设置于支撑块7的横面端(如图6)、支撑块7的纵面端(如图7)或透镜本体1的柱面端(如图8)，一个或两个支撑块7的断面与透镜本体1的断面相同，需要说明的是，也可以只焊接一个支撑块7，支撑块7断面形状可以与透镜本体1断面形状相同，也可以设置成不同形状(如图8)，如矩形。
39.实施例2
40.请参阅图9，与实施例1不同的是，一个或两个支撑块7的断面均呈j型设置。
41.实施例3
42.请参阅图10，与实施例1不同的是，一个或两个支撑块7的断面均呈l型设置。
43.实施例4
44.请参阅图11和图12，在本实施例中，支撑件3设置为c型支撑框8，c型支撑框8焊接于透镜本体1长度方向的内侧，或透镜本体1长度方向的外侧。
45.实施例5
46.请参阅图13和图14，与实施例4不同的是，c型支撑框8焊接于透镜本体1宽度方向的两端，或透镜本体1长度方向的两端。
47.实施例6
48.请参阅图15，在本实施例中，支撑件3设置为开口支撑框9，开口支撑框9焊接于透镜本体1宽度方向的两端。
49.结构原理：使用时，通过焊接的方式，实现透镜本体1和支撑件3的连接，使得连接的强度更高，并通过支撑件3的胶接区6，实现与激光器10的连接，避免了现有技术中透镜本体1直接与激光器10的连接，进而降低透镜本体1本身的尺寸，有效的降低成本。需要说明的是：整体采用激光焊接，透镜本体1和支撑件3是切割砂面的对缝焊接，光能吸收率高，激光脉冲能量被材料吸收，当温度超过熔点时融化，可形成连续的熔区，焊接难度不大，成本低。结合焊接后退火等消应力措施，激光焊缝牢固可靠。脉冲激光焊接通常采用高频的皮秒
(10
‑
12秒)脉冲激光器或超高频的飞秒(10
‑
15秒)脉冲激光器，发出近红外波长的激光。调整好适当的单脉冲能量、脉冲宽度、脉冲频率、聚焦位置、光斑搭接率等工艺参数，可以得到例如深度小于0.5mm、直径小于0.2mm的焊接区5。
50.需要说明的是，在采用与透镜本体1同种材质的支撑件3时，也可以采用离子焊接。
51.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
52.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。