专利名称：铌合金半导体激光器的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体激光器，确切地说，它涉及利用受激发作用的 器件领域。
背景技术：
目前，在半导体激光器(LaserDiode，简称LD)领域，体积小，功 率大已成为科技发展的趋势，并已成为各国发展方向。由于体积小， 功率大，半导体激光器在工作时发热部位集中，热应力作用影响大， 激光器的热稳定性问题和结构材料设计匹配问题已上升到重要位置， 并对激光器的光束质量和功率稳定性带来了严重影响。
高功率(》3W)，高亮度，低噪声，低轴偏，热稳定性高的高功
率半导体激光器一直是国内外激光领域里的前沿课题。国内外低轴偏 和热稳定性较高的高功率半导体激光器已见报导，国内在2007年开 始试制和试生产2W以上的T0封装和C封装等形式的低轴偏和热稳定 性较高的半导体连续激光器。目前国内外普遍采用铜合金材料制作结 构组件，或以铜合金为主其它材料为辅制作结构组件技术制作的半导 体激光器；由于高功率T0封装和C封装等形式的半导体激光器在长 时间连续工作时发热部位集中，热应力作用影响大，其输出激光光束 质量和发散角随连续工作时间长短而变化，其实质原因是热稳定性问 题，因此，目前急需设计新的激光器结构模型，生产和应用都遇到瓶 颈。本发明的目的在于发明一种铌合金半导体激光器。
发明内容
本发明是在克服了现有的TO封装和C封装等封装形式的半导体激光器不足基础上而完成的，结构组件由结构件一，发光元件，导线一，外接引线一，结构件二，绝缘套管，外接引线二，外接引线三组成，将发光元件固定在结构件一的合适位置上并且发光元件的正极与结构件一导电性良好，将结构件一固定在结构件二合适位置上并且结构件一和结构件二导电性能良好，将外接引线一和外接引线三穿过绝缘套管后固定在结构件二的相应通孔位置，将外接引线二固定在结构件二的相应通孔位置并与结构件二导电性能良好，用导线一将发光元件的负极和外接引线一焊接连接起来。
分别将外接引线一，外接引线三固定在结构件二上，并与结构件二绝缘，外接引线一作为发光元件的负极，外接引线三作为反馈元件
光伏探测器(光电二极管PD)的正极；将外接引线二与结构件二焊接在一起，且导电性能好，作为发光元件的正极；发光元件固定在结构件一上，且其正极与结构件一导电性能好，结构件一固定在结构件二上，发光元件的负极通过导线一与外接引线一相连接；反馈元件光伏探测器(光电二极管PD)固定在结构件二上，且与结构件二导电性能好作为输出负极，并通过导线二与外接引线三相连接作为输出正极；即反馈元件光伏探测器(光电二极管PD)的负极与发光元件的正极共用外接引线二。
本发明采用铌合金T0封装和C封装等形式半导体激光器输出激光的光束质量好和热稳定性好，它选用一种铌合金材料，进行再次热处理加工后，具有热稳定性好，塑性好，加工和焊接性能优良，能制
成所需外形的零件，合适新的结构模型用材；进行热处理加工后无铁磁、耐蚀等综合性能，与发光元件固定在一起不会产生副作用和热应力的耐冲击弹性元件；且成本适宜。本发明首次将铌合金材料用于设计和研制半导体激光器结构组件，系统考虑整体性能和各部件的匹配性能。
本发明的有益效果是，结构简单，体积小，适用性强，使用方便，价格合理的特点。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明实施例1的结构剖面简图。
图2为本发明实施例1的图1的俯视图。
图3为本发明实施例2的结构剖面简图。
图4为本发明实施例3的结构简图。
图5为本发明实施例4的结构简图。
图6为本发明实施例4的结构件一的结构简图。
图7为本发明实施例5的结构简图。
图8为本发明实施例5的结构件二的结构简图。
在图中，l为结构件一，2.发光元件，3.导线一，4.外接引线一，5.反馈元件光伏探测器(光电二极管PD)， 6.导线二， 7.结构件二，8.绝缘套管，9.外接引线二， 10.外接引线三，11.封装帽，12.玻璃块，13.绝缘零件，14.外接引线四。
本发明是由结构件一 (1)，发光元件(2)，导线一(3)，外接引线一(4)，反馈元件光伏探测器(5)，导线二(6)，结构件二(7)，绝缘套管(S)，外接引线二(9)，外接引线三(10)组成，将发光元件(2)固定在结构件一 (1)的合适位置上并且发光元件(2)的正极与结构件一(1)导电性能良好，将结构件一 (1)固定在结构件二(7)合适位置上且结构件一 (1)与结构件二(7)导电性能良好，将外接引线一(4)和外接引线三(10)穿过绝缘套管(8)后固定在结构件二 (7)的相应通孔位置，将外接引线二 (9)固定在结构件二 (7)的相应通孔位置并与结构件二 (7)导电性能良好，用导线一 (3)将发光元件(2)的负极和外接引线一(4)焊接连接起来，将反馈元件光伏探测器(5)固定在结构件二 (7)的合适位置上且反馈元件光伏探测器的负极与结构件二 (7)导电性能好，将导线二(6)的一端与外接引线三(10)焊接连接，另一端与反馈元件光伏探测器(5)的正极焊接连接。当外接引线一(4)外接电源负极、外接引线二(9)外接电源正极接通电源，发光元件(2)得到电源，发射出所需的激光束。
具体实施例方式
实施例l:图l为本发明实施例l的结构剖面简图，图2为图1的俯视图，图1中，l为结构件一，2.发光元件，3.导线一，4.外接引线一，5.反馈元件光伏探测器(光电二极管PD)， 6.导线二， 7.结构件二， 8,绝缘套管，9.外接引线二， IO.外接引线三。
将小长方体的结构件一1通过焊接方式固定在具有3个通孔的扁圆柱体形结构件二 7的合适位置上，结构件一 1和结构件二 7是用铌合金材料制成，将发光元件2固定在结构件一1的合适位置上，且发光元件2的正极与结构件一 1导电性好，就组成了一种铌合金半导体的主体。
分别将小圆柱形的外接引线一 4，外接引线三10套上绝缘套管8后通过过盈配合固定在扁圆柱体形结构件二7上，用胶加固，并与结构件二 7绝缘;将小圆柱形的外接引线二 9与结构件二 7焊接在一起，且与结构件二 7导电性能好；导线一 3的一端与发光元件2的负极连接固定，另一端与外接引线一4固定连接；外接电源负极与外接引线一4连接，通过导线一3传到发光元件2的负极，外接电源正极与外接引线二 9连接，通过结构件二 7和结构件一 1传到发光元件2的正极。
将反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5通过焊接或用胶固定在结构件二 7的合适位置上，且反馈元件光伏探测器的负极与结构件二7导电性好；将导线二 6的一端与外接引线三10焊接连接，另一端与反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5的正极焊接连接，反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5的输出电压正极通过导线二 6传到外接引线三10;反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5的输出电压负极通过结构件二7传到外接引线二9，并且反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5的负极与发光元件2的正极共用外接引线二9。
当外接引线一 4(外接电源负极)、外接引线二 9(外接电源正极)接通电源，发光元件2得到电源，发射出所需的激光束。
正常情况下，本激光器本身不会产生光束入射到反馈元件光伏探
测器(光电二极管PD) 5上，当外界条件对激光束反射到反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5，光伏探测器(光电二极管PD) 5就产生相应的电压输出，外接引线三10作为反馈输出正极，外接引线二9作为反馈输出负极。可以根据反馈电压输出的高低，设计控制
电路或调节本激光器的电源电压或电流大小，控制或调节本激光器的输出功率。
实施例2:图3为本发明实施例1的结构剖面简图，图3中，1为结构件一，2.发光元件，3.导线一，4.外接引线一，7.结构件二，
8. 绝缘套管，9.外接引线二， IO.外接引线三。
本实施例是在实施例1的基础上，减少了两个零件即反馈元件光伏探测器(光电二极管PD) 5和导线二6，其余部分相同。外接引线二9只有外接电源正极的作用，外接引线二10悬空，没有任何输出电压或输入电压。
当外接引线一 4(外接电源负极)、外接引线二 9(外接电源正极)接通电源，发光元件2得到电源，发射出所需的激光束。可以通过调节本激光器的电源电压或电流大小，调整本激光器的输出功率。
实施例3:图4为本发明实施例3的结构剖面简图，图4中，1为结构件一，2.发光元件，3.导线一，4.外接引线一，5.反馈元件光伏探测器(光电二极管PD)， 6.导线二， 7.结构件二， 8.绝缘套管，
9. 外接引线二， 10.外接引线三，11.封装帽，12.玻璃 。本实施例是在实施例1的基础上，增加2个元件即封装帽11和 玻璃块12，将圆形透明玻璃块12用胶固定在封装帽11的通孔上， 然后将封装帽11通过焊接或用胶固定在结构件二 7的合适位置上， 起到防尘和密封作用。其余部分与实施例l完全相同。
当外接引线一 4(外接电源负极)、外接引线二 9(外接电源正极) 接通电源，发光元件2得到电源，发射出所需的激光束。激光束穿过 玻璃块12射出。
实施例4:图5为本发明实施例4的结构剖面简图，图4中，1 为结构件一，2.发光元件，3.导线一，4.外接引线一，5.反馈元件光 伏探测器(光电二极管PD)， 6.导线二， 7.结构件二， 8.绝缘套管， 9.外接引线二， IO.外接引线三。
本实施例是在实施例1的基础上，对采用铌合金材料制成的结构 件一1的形状改为半圆桶形，见图6所示，通过焊接方式固定在具有 3个穿孔的扁圆柱体形结构件二 7的合适位置上，结构件二 7是用铌 合金材料制成，将发光元件2固定在结构件一1的合适位置上，且发 光元件2的正极与结构件一 1导电性好，就组成了一种铌合金半导体 的主体。
其余部分与实施例l完全相同。
当外接引线一 4(外接电源负极)、外接引线二 9(外接电源正极) 接通电源，发光元件2得到电源，发射出所需的激光束。
实施例5:图7为本发明实施例5的结构简图，图7中，2.发光 元件，3.导线一，7.结构件二， 13.绝缘零件，14.外接引线四。将发光元件2焊接固定在方形并具有圆形凹槽和通孔的结构件 二 7的合适位置上，且发光元件2的正极与结构件二 7导电性能好， 结构件二 7是用铌合金材料制成，结构件二 7的结构简图如图8所示， 就组成了一种铌合金半导体的主体。
将小长方体状的绝缘零件13用胶加固在结构件二 7的合适位置 上，并与结构件二7绝缘；将长条状的外接引线四14用胶固定在绝 缘零件13上，且与结构件二 7绝缘；导线一 3的一端与发光元件2 负极连接固定，另一端与外接引线四14固定连接；外接电源负极与 外接引线四14连接，通过导线一 3传到发光元件2的负极，外接电 源正极通过结构件二 7传到发光元件2的正极。当外接引线四14(外 接电源负极)、结构件二 7(外接电源正极)接通电源，发光元件2得 到电源，发射出所需的激光束。
权利要求
1.铌合金半导体激光器，其特征在于结构组件由结构件一(1)，发光元件(2)，导线一(3)，外接引线一(4)，结构件二(7)，绝缘套管(8)，外接引线二(9)，外接引线三(10)组成，将发光元件(2)固定在结构件一(1)的位置上，将结构件一(1)固定在结构件二(7)位置上，将外接引线一(4)和外接引线三(10)穿过绝缘套管(8)后固定在结构件二(7)的相应通孔位置，将外接引线二(9)固定在结构件二(7)的相应通孔位置并导电性良好，用导线一(3)将发光元件(2)的负极和外接引线一(4)焊接连接起来。
2. 根据权利要求书1所述的铌合金半导体激光器,其特征在于结构件二 (7)是利用铌合金材料制作而成。
3. 根据权利要求书1所述的铌合金半导体激光器，其特征在于结构件一 (1)是利用铌合金材料制作而成。
4. 根据权利要求书1至3所述的铌合金半导体激光器，其特征在于结构件一 (1)和结构件二 (7)可以制作成一个结构件，表面镀铜或镀金。
全文摘要
本发明公开了一种铌合金半导体激光器，其结构组件由结构件一(1)，发光元件(2)，导线一(3)，外接引线一(4)，结构件二(7)，绝缘套管(8)，外接引线二(9)，外接引线三(10)组成，将发光元件(2)固定在结构件一(1)的位置上，将结构件一(1)固定在结构件二(7)位置上，将外接引线一(4)和外接引线三(10)穿过绝缘套管(8)后固定在结构件二(7)的相应通孔位置，将外接引线二(9)固定在结构件二(7)的相应通孔位置并导电性良好，用导线一(3)将发光元件(2)的负极和外接引线一(4)焊接连接起来。它具有结构简单，体积小，功率大，稳定性好，适用性强，使用方便，价格合理等特点。
文档编号H01S5/00GK101667712SQ20091011237
公开日2010年3月10日 申请日期2009年8月17日 优先权日2009年8月17日
发明者傅高升, 林绍义 申请人:福建交通职业技术学院