多芯片激光管及激光束生成方法与流程

本发明涉及一种激光管和一种生成激光束的和方法，更具体地涉及多芯片激光管和生成具有可变颜色和可控强度的激光束的方法。

背景技术：

激光具有许多科学，军事，医学和商业应用。随着连续波激光发射技术的日益成熟，激光技术的应用也越来越广泛，如照明，特殊效果光照，视频图像形成和投影等。

照明，光照，图像投影等应用的一个基本要素是产生一颜色和强度均可变的激光束。对于激光图像投影，激光束的颜色和强度需能够快速精确地变化。此外，激光束应有高度空间，时间和相位相干性，以确保高保真的视频图像投影。对于全息图像投影，激光束也应有相位相干性。

为生成一精确且颜色和强度可变可控的激光束，一般需要多个不同颜色的激光管，以产生多个激光束，调整所述激光管的功率水平，将多个激光管生成的多个激光束组合成一复合激光束。将多个激光管生成的多个激光束组合成一复合激光束，需精准调校多个激光发射器及多个激光束光路中透镜和反射镜的位置和方向。此外，为确保复合激光束的高相干性，需要精确计算和校准多个激光束通过透镜和反射镜的光程。因此，组装一个能满足此类条件的复合激光束装置是一个微妙细致的过程，需要高度技能和经验，且非常耗时。此外，一个用于将多个激光束组合为一个复合激光束的激光膜组，含有多个激光管及光学元件，对于很多应用而言，如带有视频图像投影功能的智能手机等便携手提式电子设备，激光模块一体化的设备体积和重量往往都过于庞大。

因此，具备一个多色激光束生成的设备和方法是有益的。激光设备力求简单且小巧，以便组装为一款轻便的电子仪器，如带有视频图像投影功能的智能手机。如果所述方法能够控制激光束的颜色和强度，也是有益的。激光设备在不同条件下具有可靠性和持久使用寿命将是另一优势。

技术实现要素：

本发明的一宗旨是提供一激光管，其所生成激光束颜色和光强可变。本发明的另一宗旨是提供一激光管，其所生成激光束具有高度相干性。

根据本发明一特征，一激光管包括：一底座包括一第一主表面和一第二主表面，彼此相对；一光学透明体连接于所述底座具有：一第一多变形面；一第二多边形面全等并平行于所述第一多边形面；一第一矩形面垂直于并连接所述第一多边形面和第二多边形面；一第二矩形面平行于所述第一矩形面并临近所述底座所述第一主表面；一第三矩形面垂直于并连接所述第一多边形面和第二多边形面；及一第四矩形面与所述第三矩形面相对，并垂直于所述第二矩形面；一第一激光芯片设置于所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射一第一激光束，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，及一公共引线；一第二激光芯片设置于所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第一激光束的一第二激光束，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，及一公共引线；一第一膜设置于所述光学透明体内，位于所述第一激光束的一光路上，所述第一膜对射至其面向所述第一激光芯片的第一侧的光具有反射性；及一第二膜平行于所述第一膜，设置于所述光学透明体内，并位于所述第二激光束的一光路上，所述第二膜对射至其面向所述第二激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；一第一激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面上，并耦合于所述第一激光芯片所述激光二极管引线；一第二激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面上，并耦合于所述第二激光芯片所述激光二极管引线；及一接地触点位于所述底座所述第二主表面上，并耦合于所述第一激光芯片和所述第二激光芯片所述公共引线。

根据本发明另一特征，激光管还包括：一第一光电二极管触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第一激光芯片所述光电二极管引线；及一第二光电二极管触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第二激光芯片所述光电二极管引线。

根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束以产生一第一反射激光束；及所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束。

根据本发明另一特征，所述第一激光束和所述第一反射光束在所述光学透明体的一光程长度与所述第二激光束和所述第二反射光束在所述光学透明体的一光程长度相等。

根据本发明另一特征，激光管还包括：一第三激光芯片设置于所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第二激光束的一第三激光束，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，及耦合于所述底座所述第二主表面上所述接地触点的一公共引线；一第三膜平行于所述第二膜，设置于所述光学透明体内，并位于所述第三激光束的一光路上，所述第三膜对射至其面向所述第三激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；及一第三激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第三激光芯片所述激光二极管引线。

根据本发明另一特征，激光管还包括：一第一光电二极管触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第一激光芯片所述光电二极管引线；一第二光电二极管触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第二激光芯片所述光电二极管引线；及一第三光电二极管触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第三激光芯片所述光电二极管引线。

根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束以产生一第一反射激光束；所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束；及所述第三膜设定为透射所述第一反射激光束和第二反射激光束并反射所述第三激光束以产生与所述第一反射激光束和所述第二反射激光束重合的一第三反射激光束。

根据本发明另一特征，所述第一激光束和所述第一反射激光束在所述光学透明体中具有第一光程长度；所述第二激光束和所述第二反射激光束在所述光学透明体中具有第二光程长度；所述第三激光束和所述第三反射激光束在所述光学透明体中具有第三光程长度；及所述第一光程长度，所述第二光程长度，和所述第三光程长度彼此相等。

根据本发明另一特征，所述第一膜还设定为透射所述第一激光束中一部分以产生一第一透射激光束；所述第二膜还设定为透射所述第二激光束中一部分以产生一第二透射激光束；所述第三膜还设定为透射所述第三激光束中一部分以产生一第三透射激光束；及所述激光管还包括：一第一光传感器设置于所述光学透明体所述第一矩形面，并位于所述第一透射激光束的一光路上；一第二光传感器设置于所述光学透明体所述第一矩形面，并位于所述第二透射激光束的一光路上；一第三光传感器设置于所述光学透明体所述第一矩形面，并位于所述第三透射激光束的一光路上；一第一传感器触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第一传感器；一第二传感器触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第二传感器；及一第三传感器触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第三传感器。

根据本发明另一特征，所述光学透明体的所述第三矩形面与其所述第二矩形面成四十五度角；所述第一膜通过一镀膜工艺设置于所述光学透明体所述第三矩形面；及所述第二膜和所述第三膜通过一植入工艺设置于所述光学透明体内。

根据本发明另一特征，所述光学透明体所述第三矩形面垂直于其所述第二矩形面；及所述第一膜，所述第二膜和所述第三膜通过一植入工艺形成于所述光学透明体内，并分别与其所述第二矩形面成四十五度角。

根据本发明另一特征，激光管还包括：一第四激光芯片设置于所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第三激光束的一第四激光束，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，及一耦合于所述接地触点的公共引线；一第五激光芯片设置于所述光学透明体所述第二矩形面，设定为发射平行于所述第四激光束的一第五激光束，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，及一耦合于所述接地触点的公共引线；一第四膜平行于所述第三膜，设置于所述光学透明体内，并位于所述第四激光束一光路上，所述第四膜对射至其面向所述第四激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；一第五膜平行于所述第四膜，设置于所述光学透明体内，并位于所述第五激光束一光路上，所述第五膜对射至其面向所述第五激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；一第四激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第四激光芯片所述激光二极管引线；及一第五激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第五激光芯片所述激光二极管引线。

根据本发明另一特征，激光管还包括：一第一光电二极管触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第一激光芯片所述光电二极管引线；一第二光电二极管触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第二激光芯片所述光电二极管引线；一第三光电二极管触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第三激光芯片所述光电二极管引线；一第四光电二极管触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第四激光芯片所述光电二极管引线；及一第五光电二极管触点设置于所述底座所述第二主表面，并耦合于所述第五激光芯片所述光电二极管引线。

根据本发明另一特征，所述第一膜设定为反射所述第一激光束以产生一第一反射激光束；所述第二膜设定为透射所述第一反射激光束并反射所述第二激光束以产生与所述第一反射激光束重合的一第二反射激光束；所述第三膜设定为透射所述第一反射激光束和第二反射激光束并反射所述第三激光束以产生与所述第一反射激光束和所述第二反射激光束重合的一第三反射激光束；所述第四膜设定为透射所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，和所述第三反射激光束并反射所述第四激光束以产生与所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，和所述第三反射激光束重合的一第四反射激光束；所述第五膜设定为透射所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，所述第三反射激光束，和所述第四反射激光束并反射所述第五激光束以产生与所述第一反射激光束，所述第二反射激光束，所述第三反射激光束，和所述第四反射激光束重合的一第五反射激光束；所述第一激光束和所述第一反射激光束在所述光学透明体中具有第一光程长度；所述第二激光束和所述第二反射激光束在所述光学透明体中具有第二光程长度；所述第三激光束和所述第三反射激光束在所述光学透明体中具有第三光程长度；所述第四激光束和所述第四反射激光束在所述光学透明体中具有第四光程长度；所述第五激光束和所述第五反射激光束在所述光学透明体中具有第五光程长度；及所述第一光程长度，所述第二光程长度，所述第三光程长度，所述第四光程长度，和所述第五光程长度彼此相等。

根据本发明另一特征，所述第一激光束有一第一频率和一第一几何长度；所述第二激光束有所述第一频率和长于所述第一几何长度的一第二几何长度；所述第三激光束有高于所述第一频率的一第二频率和一第三几何长度；所述第四激光束有所述第二频率和长于所述第三几何长度的一第四几何长度；及所述第五激光束有高于所述第二频率的一第三频率。

根据本发明另一特征，所述第一，第二，第三，第四，和第五膜还设定为分别部分透射所述第一，第二，第三，第四，和第五激光束以分别产生第一，第二，第三，第四，和第五透射激光束。

根据本发明另一特征，所述的激光管还包括：第一，第二，第三，第四，和第五传感器分别设置于所述第一，第二，第三，第四，和第五透射激光束的相应光路上；第一，第二，第三，第四，和第五传感器触点设置于所述底座所述第二主表面，并分别耦合于对应所述第一，第二，第三，第四，和第五传感器。

根据本发明另一特征，所述光学透明体所述第三矩形面与所述第二矩形面成四十五度角；所述第一膜通过一镀膜工艺设置于所述光学透明体的所述第三矩形面上；及所述第二膜，所述第三膜，所述第四膜，和所述第五膜通过一植入工艺形成于所述光学透明体内。

根据本发明另一特征，所述光学透明体还包含一第五矩形面垂直于并连接所述第一和第二多边形面，垂直于所述第二矩形面，并连接所述第二和第三矩形面。

根据本发明另一特征，所述光学透明体所述第三矩形面垂直于其所述第二矩形面；及所述第一膜，所述第二膜，所述第三膜，所述第四膜，和所述第五膜通过一植入工艺设置于所述光学透明体内并与其所述第二矩形面成四十五度角。

本发明的另一宗旨是提供一结构简单，易于组装的激光管，其所生成激光束颜色和光强可变。

根据本发明另一特征，一激光管包括：一第一透明平行六面体具有：第一和第二平行四边形面彼此全等和平行；第一和第二矩形面彼此全等和平行并垂直于所述第一和第二平行四边形面；及第三和第四矩形面彼此全等和平行，垂直于所述第一和第二平行四边形面，与所述第二矩形面成四十五度角；一第一激光芯片设置于所述第一透明平行六面体所述第二矩形面，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，和一公共引线；一第一膜设置于所述第一透明平行六面体所述第三矩形面上，并在所述第一激光芯片发射的一激光束光路上，所述第一膜对射至其面向所述第一激光芯片第一侧的光具有反射性；一第二透明平行六面体包含：第一和第二平行四边形面彼此全等和平行；第一和第二矩形面彼此全等和平行并垂直于所述第一和第二平行四边形面；一第三矩形面垂直于所述第一和第二平行四边形面，与所述第二矩形面成四十五度角，并与所述第一透明平行六面体所述第四矩形面接触；及一第四矩形面全等和平行于所述第三矩形面；一第二激光芯片设置于所述第二透明平行六面体所述第二矩形面，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，和一公共引线；一第二膜设置于所述第二透明平行六面体所述第三矩形面上，并在所述第二激光芯片发射的一激光束光路上，所述第二膜对射至其面向所述第二激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；一透明五面体包含：第一和第二三角形面彼此全等和平行；一第一矩形面垂直于所述第一和第二三角形面，并与所述第二透明平行六面体所述第四矩形面接触；一第二矩形面垂直于所述第一和第二三角形面，并与所述第一矩形面成四十五度角；及一第三矩形面垂直于所述第一和第二三角形面，并垂直于所述第二矩形面；一第三激光芯片设置于所述透明五面体所述第二矩形面，并包含一激光二极管引线，一光电二极管引线，和一公共引线；一第三膜设置于所述透明五面体所述第一矩形面上，并在所述第三激光芯片发射的一激光束光路上，所述第三膜对射至其面向所述第三激光芯片的第一侧的光具有反射性，对射至其与第一侧相反的第二侧的光具有透射性；一底座包含一第一主表面固定于所述第一和第二透明平行六面体和所述透明五面体所述第二矩形面上，和一第二主表面与所述第一主表面相对；第一，第二，和第三激光驱动触点位于所述底座所述第二主表面，并分别耦合于所述第一，第二，第三激光芯片所述激光二极管引线；及一公共触点设置于所述底座所述第二主表面上，并耦合于所述第一，第二和第三激光芯片所述公共引线。

根据本发明另一特征，激光管还包括第一，第二和第三激光传感触点，设置于所述底座所述第二主表面，并分别耦合于所述第一，第二，和第三激光芯片所述光电二极管引线。

根据本发明另一特征，所述第一透明平行六面体的所述第二矩形面，所述第二透明平行六面体的所述第二矩形面，和所述透明五面体的的所述第二矩形面中各有一凹陷，以分别容纳相应所述第一激光芯片，所述第二激光芯片，和所述第三激光芯片。

根据本发明另一特征，所述第一激光芯片包括一红色激光芯片；所述第二激光芯片包括一绿色激光芯片；及所述第三激光芯片包括一蓝色激光芯片。

根据本发明另一特征，所述第一膜，所述第二膜，和所述第三膜通过一镀膜工艺形成。

本发明的另一宗旨是提供一种复合激光束的生成方法。

根据本发明另一特征，一种生成复合激光束的方法包括：提供一光学透明和无色材料制成的多面体，具有彼此全等并平行的第一多边形面和第二多边形面，以及多个垂直于所述第一多边形面和所述第二多边形面的矩形面，多个矩形面中的第一矩形面和第二矩形面彼此平行，第三矩形面垂直于所述第二矩形面；形成彼此平行的多个膜于所述多面体内，并与所述多面体所述第二矩形面成四十五度角；校准多个激光芯片发射的多个激光束的方向垂直于所述多面体所述第二矩形面；键合所述多面体所述第二矩形面于一底座，以使得多个激光芯片临近底座一第一主表面；形成多个触点于所述底座一第二主表面上；及耦合多个触点于多个激光芯片；驱动所述多个激光芯片发射所述多个激光束；所述多个膜上反射所述多个激光束以产生多个反射光束，彼此互相重合；及多个反射激光束透射穿过所述多面体所述第三矩形面，以产生所述复合激光束。

根据本发明另一特征，形成多个膜于所述多面体内包括通过一植入工艺形成所述多个膜。

根据本发明另一特征，在所述多面体所述第二矩形面校准多个激光芯片发射的多个激光束包括定位所述多个激光芯片于所述多面体所述第二矩形面，以大幅消除所述多面体中所述多个激光束之间的光程差。

根据本发明另一特征，所述的方法还包括检测所述多个激光束的强度。

根据本发明另一特征，驱动所述多个激光管发射所述多个激光束包括改变通过多个触点传输至所述多个激光芯片的多个驱动信号，从而调整所述复合激光束的颜色和强度。

附图说明

图1描述根据本发明一实施例的一激光管的一横截面视图；

图2描述图1所述根据本发明一实施例所述激光管的一底视图；

图3描述根据本发明另一实施例的一激光管中一部分的一横截面视图；

图4描述根据本发明另一实施例的一激光管的一横截面视图；

图5描述根据本发明另一实施例的一激光管的一横截面视图；

图6描述图5所述根据本发明一实施例所述激光管的一底视图；

图7描述根据本发明另一实施例一激光管的一横截面视图；

图8描述图7所述根据本发明另一实施例所述激光管的一底视图；及

图9描述根据本发明一实施例一激光束生成方法的流程图。

具体实施例

本发明将通过实施例的方式结合附图予以阐述。在附图中，各图中结构或功能相同或相似的元素会使用相同的标号。附图中元素的尺寸和特点仅以方便阐述为目的。它们并不对本发明的范围有所界定，且并不一定表示实际尺寸和比例关系。此外，应该理解的是，顶，底，上，下，左，右，前、后、垂直、水平等词汇只是参照附图的描述，因此不构成对本发明各类元件的方向或空间关系的任何限制。另外，详细描述及/或说明书中若出现“本质的”及“本质上”此类词汇，表示在无外在因素影响或无元件特性变化的情况下，所述元件数值或状态微乎其微的变化或偏差。

本发明中，一激光管包括多个激光发射元件。所述多个激光发射元件设置为发射多个彼此颜色、频率或波长不同的激光束。所述激光管还包括多个光学元件将多个激光束组合成一单个复合激光束。本发明提供一生成颜色及强度可调激光束的方法，所生成的激光束同时具有高度空间相干性和高度时间相干性。根据本发明一实施例，本发明还有一种生成高度相位相干性的激光束的方法，应用范围广泛，如照明，特殊效果光照，数据传输，数据记录和检索，视频图像投影，全息成像及投影等。

根据本发明一实施例，图1与图2分别描述激光管10的横截面视图和底视图。激光管10发射一颜色和强度可变可控的连续激光束37。根据本发明，激光束10可为类似视频投影，光传感和激光照明如汽车车灯，室内外照明，特殊效果光照等应用，提供一小巧，精确且高效的光源，

激光管10包括一底座12，优选导热性材料制成，如氮化镓(GaN)。一红色激光芯片22，一绿色激光芯片24，和一蓝色激光芯片26设置于底座12的上主表面，并固定于底座12。根据本发明一优选实施例，红色激光芯片22包括一激光二极管引线32，一光电二极管引线42，和一公共引线52；绿色激光芯片24包括一激光二极管引线34，一光电二极管引线44，和一公共引线54；及，蓝色激光芯片26包括一激光二极管引线36，一光电二极管引线46，和一公共引线56。激光管10的激光芯片22,24及26各自的激光二极管引线32,34及36，分别穿透底座12并形成激光驱动触点72，74和76。其光电二极管引线42,44及46分别穿透底座12并形成感应触点82，84及86。其公共引线52，54及56连于一起形成一接地触点98。图2描述激光管10的底视图，描述底座12上主表面相反的一底主表面。图2还特别显示位于上部作为三个插针的激光驱动触点72,74和76，位于底部作为三个插针的感应触点82,84及86，及作为上部和底部之间延长针的公共触点98。应注意的是，虽然根据本发明一具体实施例，图2描述激光驱动触点72,74及76，感应触点82,84及86，以及接地触点98的具体分布，它们并不对本发明的范围有所限定。根据本发明，激光管10的触点72,74,76,82,84,86及98可能采取其他形式，以便更好地与使用激光管10的各类应用中的其他回路兼容及连接。根据本发明一可选实施例，触点72,74,76,82,84,86及98包括一个或多个插座。此外，根据本发明，触点72,74,76,82,84,86及98也可包括导电凸块。

根据本发明一优选实施例，激光芯片22,24及26相应的激光二极管引线32,34及36的连接点对应底座12上的激光驱动触点72,74及76，其光电二极管引线42,44及46的连接点对应底座12上的激光感应触点82,84及86，及，其公共导线52,54及56的连接点与接地触点98通过引线键合连接。根据本发明另一优选实施例，部分引线，如引线32,34,36,42,44和46通过倒装键合工艺耦合于相应触点，另一部分引线，如引线52,54及56通过引线键合工艺耦合于相应触点。根据本发明及举例，键合步骤214可能包括热压键合，超声键合，热超声键合等工艺。

激光管10还包括由一类似石英玻璃的光学透明且无色材质制成的一立方体16。根据本发明一具体实施例，透明体16的两个不规则四边形面彼此相对，并与其四个矩形面相接。两个不规则四边形面之间的距离定义为透明体16的厚度。图1描述透明体16的横截面图，前后不规则四边形面彼此相互平行且全等。一顶边61和一底边63分别代表透明体16的顶矩形面和底矩形面，彼此平行。一左边67代表透明体16的左矩形面，与顶边61及底边63分别相接并成四十五度角。一右边69代表透明体16的右矩形面，与其左边67相对，并分别与顶边61及底边63相接。右边69垂直于顶边61及底边63，即右面垂直于顶面及底面。此外，应理解的是，顶、底、左、右、前、后等词汇仅参照图1的描述，因此它们不对透明体16的方向有所界定。根据本发明一优选实施例，透明体16的底面67中有三个半球形凹陷，以容纳激光芯片22,24及26。

透明体16由左边67代表的矩形面上有一反射膜62在红色激光芯片22发射的一红色激光束21的光路上。优选地，反射膜62具有高反射系数。反光膜62反射红色激光芯片22发射的红色激光束21，以生成一反射红色激光束31。根据本发明，反光膜62可以包括一种银，铝，铜或类似材料制成的膜。

透明体16内部设置有一膜64位于绿色激光芯片24发射的一激光束23的光路上，平行于反射膜62,并与底边63成四十五度角。根据本发明一优选实施例，膜64对射至其左侧的光束具有一高透射系数，对射至其面向绿色激光芯片24的右侧的光具有高反射系数。根据本发明，膜64可以包括一种银，铝，铜或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜64的左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。膜64透射反射红色激光束31并反射绿色激光芯片24发射的绿色激光束23，以生成一反射绿色激光束33。

透明体16内部设置有一膜66位于蓝色激光芯片26发射的一激光束25的光路上，平行于反射膜62和64,并与底边63成四十五度角。根据本发明一优选实施例，膜66对射至其左侧的光束具有高透射系数，对射至其面向蓝色激光芯片26的右侧的光具有高反射系数。根据本发明，膜66可以包括一种银，铝，铜或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜66的左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。膜66透射反射红色激光束31和反射绿色激光束33，并反射蓝色激光芯片26发射的蓝色激光束25，以生成一反射蓝色激光束35。

根据本发明一实施例，反射膜62可以通过镀膜或其它技术施与透明体16的左面。根据本发明一可选实施例，通过一个植入工艺中在透明体16内紧邻由左边67代表的左面形成膜62。如图1所示，透明体16内有膜64和膜66，根据本发明一实例，膜64和66可能涉及一植入工艺。

红色激光束31，绿色激光束33，和蓝色激光束35在膜66右边重合并通过由右边69代表的透明体16的右面，从而在透明体16外形成一复合或组合激光束37。为了最大限度地减少或消除激光束37的色散，透明体16的右面最好垂直于反射激光束31，反射激光束33，及反射激光束35。此外，一抗反射涂层(图1中未显示)如折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等，可施于由右边69代表的透明体16的右面，以进一步减少其对将激光束31,33及35的反射。

此外，可以有3个凹陷、缺口或孔51,53及55设置于图1所示透明体16的底面69，以分别容纳激光二极管芯片22,24及26。凹陷51,53和55的深度定义为激光二极管芯片22,24和26的嵌入深度。因此，调整凹陷51,53及55在透明体16底面的相对位置深度，即可校准透明体16中红色激光束21和31，绿色激光束23和33，及蓝色激光束25和35的光程长度。根据本发明一优选实施例，在实现复合激光束37不同颜色的相位相干性方面，该校准功能较为有益。

根据本发明一优选实施例，激光管10形成过程中透明体16通过粘合剂设置于底座12。根据本发明另一优选实施例，激光管10包含一固定扣或夹具(图1中未显示)将透明体16牢牢地固定于底座12。此外，激光管10可以有一盖子或壳体(图1中未显示)与底座12机械耦合于一体，以保护透明体16及激光芯片22,24和26免受潜在危险环境的损害。根据本发明一优选实施例，所述壳体由导热性材质构成，有助于激光管在操作过程中散热。

图3是描述根据本发明另一实施例的激光管10中一部分的一横截面图。如图1所示，激光管10包括一红色激光芯片22，一绿色激光芯片24，和一蓝色激光芯片26，键合于底座12(图3中未显示，与图1相似)。不同于图1中含有一透明体16的激光管10，图3中的激光管10包括按序排列且相邻的包括三个多面透明体16R，16G和16B。可用紧固件，支架，和/或光学胶(图3中未显示)固定透明体16R，16G及16B使其底面彼此对齐，并连接于底座12。优选地，透明体16R，16G及16B由光学透明、无色、均匀的材质如石英玻璃组成。应理解的是，顶、底、左、右、前、后等词汇只是参照图3的描述，因此它们对激光管10的透明体16R，16G及16B的方向不具限定性。

透明体16R为一立方体，更确切地说是一平行六面体，具有彼此相对，平行，且全等的两平行四边形面和四个连接两平行四边形面的矩形面。两平行四边形面之间的距离定义了透明体16R的厚度。图3描述透明体16R前后平行四边形面之间的一个横截面。透明体16R包含由一顶边61R代表的一顶矩形面和由一底边63R代表的一底矩形面，彼此相对且平行。透明体16R还包括由左边67R代表的一左矩形面和由右边69R代表的右矩形面，并与顶边61R代表的顶面和底边63R代表的底面成45°角。根据本发明一优选实施例，一凹陷或缺口51设置于透明体16R的底面63R，以容纳红色激光芯片22。

透明体16R由左边67R代表的左面设置有一反射膜62，位于红色激光芯片22发射的一激光束21的光路上。优选地，反射膜62具有高反射系数。根据本发明，反射膜62可以包括一种银，铝，铜或类似材料制成的膜。反射膜62反射红色激光芯片22发射的红色激光束21，以生成一反射红色激光束31。举例而言，膜62可以通过镀膜或其它技术施与透明体16R的左面。根据本发明一可选实施例，通过一植入工艺在透明体16R内紧邻由左边67R代表的左面形成膜62。

透明体16G为一立方体，更确切地说是一平行六面体，具有彼此相对，平行，且全等的两平行四边形面和四个连接两平行四边形面的矩形面。两平行四边形面之间的距离定义了透明体16G的厚度。优选地，透明体16G与透明体16R厚度相同。然而，这种限制并非本发明所需。换言之，透明体16G与透明体16R厚度可以不相同。图3描述透明体16G的前后平行四边形面之间的一个横截面。透明体16G包含由一顶边61G代表的一顶矩形面和由一底边63G代表的一底矩形面，彼此平行。透明体16G还包含由一左边67G代表的一左矩形面和由一右边69G代表的一右矩形面，彼此平行并分别与顶边61G代表的顶面和底边63G代表的底面成45°角。根据本发明一优选实施例，透明体16G由边61G和63G代表的顶面和底面分别与透明体16R相应由61R和63R代表的顶面和底面对齐。根据本发明一优选实施例，一凹陷或缺口53设置于透明体16G的底边63G，以容纳绿色激光芯片24。

透明体16G由左边67G代表的左面设置有一膜64位于绿色激光芯片24发射的一激光束23的光路上。优选地，膜64对射至其面向绿色激光芯片24的右侧的光具有高反射系数，对射至其左侧的光具有高透射系数。根据本发明，膜64可以包括一种银，铝或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜64的左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。膜64设定为透射反射红色激光束31并反射绿色激光束23，以生成一反射绿色激光束33。举例而言，膜64可以通过镀膜或其它技术施与透明体16G的左面。根据本发明一可选实施例，通过一植入工艺在透明体16G内紧邻由左边67G代表的左面形成膜64。

透明体16B为一五面体，具有彼此相对，平行，且全等的两个等腰直角三角形面。所述两个三角形面与三个矩形面相连接。两三角形面之间的距离定义了透明体16B的厚度。优选地，透明体16B与透明体16R和16G厚度相同。然而，这种限制并非本发明所需。换句话说，透明体16B与透明体16R和16G的厚度可以不相同。图3描述透明体16B前后平行三角形面之间的一横截面。透明体16B包含一由左边67B代表的一左矩形面，并同由底边63B代表的底矩形面连接成四十五度角。其由右边69B代表的一右侧矩形面垂直于所述由底边63B代表的底矩形面。根据本发明一优选实施例，透明体16B的底面和透明体16G的底面对齐。

激光管10还包括一设置于透明体16B由底边63B代表的底面的一蓝色激光芯片26。根据本发明一优选实施例，透明体16B由底边63B代表的底面有一凹槽55，以容纳蓝色激光芯片26。

透明体16B由左边67B代表的左面上有一膜66在蓝色激光芯片26发射的一激光束25的光径中。优选地，膜66对射至其面向蓝色激光芯片26的右侧的光具有高反射系数，对射至其左侧的光具有高透射系数。根据本发明，膜66可以包括一个银，铝或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜66左侧有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。膜66用于透射反射红激光束31和反射绿激光束33，并反射蓝色激光束25以产生一反射蓝激光束35。举例而言，膜66可以通过镀膜或其它技术施与透明体16B的左面。根据本发明的另一实施例，通过一植入工艺在透明体16B内紧邻由左边67B代表的左面形成反射膜66。

在透明体16B中，反射红色激光束31，反射绿色激光束33，和反射蓝色激光束35重合并通过由右边69B代表的透明体16B的右面，从而在透明体16B外形成一复合或组合激光束37。为了最大限度地减少或消除激光束37的色散，透明体16B的右面最好垂直于红色激光束31，绿色激光束33，和蓝色激光束35。此外，一抗反射涂层(图2中未显示)如折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等，可施于由右边69B代表的透明体16B的右面，以进一步减少其对激光束31,33和35的反射。

根据本发明一优选实例，激光管10的激光二极管芯片22,24和26键合于底座12(图3未中显示，但与图1，图2类似)。激光芯片22,24和26相应的激光二极管引线32,34和36分别穿透底座12并形成激光驱动触点72,74及76。光电二极管引线42,44和46分别穿透底座12并形成感应触点82,84期86。公共引线52,54和56连于一体形成接地触点98。根据本发明，激光芯片22,24和26的激光二极管引线32,34和36的连接点分别对应底座12上的激光驱动触点72,74和76，其光电二极管引线42,44和46的连接处对应激光感应触点82,84和86，公共触点52,54和56对应接地触点98，可能涉及引线键合，倒装焊接等工艺。

参考图1所描述的激光管10包括三个激光芯片22,24和26设置于含有三层膜62,64,和66的单一透明体16，用于反射红色激光束21，绿色激光束23和蓝色激光束25，以生成一复合激光束37。图1所示的激光管10中的单一透明体16结构更加简单，易于组装且更为可靠。至少有膜64和66两个膜在透明体16内部形成，因此涉及一个植入工艺。参考图3所描述的激光管10包括组装在一起的三个透明体16R，16G,和16B，键合于底座12。然而，三个膜62，64，和66可形成于相应透明体16R，16G，和16B的右表面。形成如图3所示的激光管10中的膜62，64和66只需通过一个简单和成熟的电镀工艺。

图4是描述根据本发明一实施例的激光管10的横截面视图。激光管10包括一个由光学透明，无色，均质材料，如石英玻璃，构成的透明长方体16，键合于底座12。透明体16具有三对矩形面，每一对的两个矩形面彼此全等且平行。图4描述透明体16前后矩形面之间的一个横截面。前后面之间的距离定义为透明体16的厚度。一顶边61和一底边63分别代表透明体16的顶面和底面。顶底面之间的距离定义为透明体16的高度或宽度。一左边67和一右边69分别代表透明体16的左面和右面。左右面之间的距离定义为透明体16的长度。右边69垂直于顶边61和底边63，即右面垂直于顶面和底面。应理解的是，顶，底，左，右，前和后等词汇只是参照图4的描述，因此不构成对激光管10所述透明体16方向的任何限制。

激光管10还包括设置于透明体16由底边63代表的底面和底座12的一红色激光芯片22，一绿色激光芯片24，和一蓝色激光芯片26。优选地，激光芯片22，24和26是产生连续激光输出光束的连续发光激光二级管芯片。根据本发明一优选实施例，透明体16由底边63代表的底面上有三个凹陷或缺口51，53和55，分别容纳激光芯片22，24和26。根据一优选实施例，激光芯片22，24，和26的激光束发射孔垂直于透明体16的底面。

根据本发明一优选实例，红色激光芯片22包含一激光二极管引线32，一光电二极管引线42，和一公共引线52；绿色激光芯片24包含一激光二极管引线34，一光电二极管引线44，和一公共引线54；及，蓝色激光芯片26包含一激光二极管引线36，一光电二极管引线46，和一公共引线56。激光芯片22,24和26的激光二极管引线32,34和36分别穿透底座12并形成激光驱动触点72,74和76，其光电二极管引线42,44和46分别穿透底座12,并形成感应触点82,84和86，公共引线52,54和56连接于一体形成接地触点98。

透明体16内，在红色激光芯片22发射的一红色激光束21的光径中有一膜62；在绿色激光芯片24发射的一绿色激光束23的光径中有一膜64；在蓝色激光芯片26发射的一蓝色激光束25的光径中有一膜66。膜62，64和66彼此平行并与底边63成45°角。优选地，膜62，64和66对射至其面向相应红色激光芯片22，绿色激光芯片24，和蓝色激光芯片26的右侧的光具有高反射系数和低透射系数。另外，膜64和66优选地对射至其左侧的光具有高透射系数。换言之，膜62，64，和66对射至其右侧的光是高反射，而膜64和66对射至其左侧的光是高透射。膜62，64和66在透明体16块内形成。根据本发明一优选实施例，膜62，64，和66通过一植入工艺形成。膜62，64和66可以包括银，铝或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜64和66左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。

膜62反射红色激光芯片22发射并入射到其右侧的红色激光束21中一压倒性主要部分，以形成一反射红激光束31。红色激光束21中一小部分，例如百分之二(2％)，透射穿过膜62，形成一透射红激光束121继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。

膜64反射绿色激光芯片24发射并入射到其右侧的绿色激光束23中一压倒性主要部分，以形成一反射绿激光束33。绿色激光束23中一小部分，例如2％，透射穿过膜64，以形成一透射绿色激光束123继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。此外，传播到膜64左侧的反射红色激光束31透射穿过膜64与反射绿色激光束33重合。

膜66反射蓝色激光芯片26发射并入射到其右侧的蓝激光束25中一压倒性主要部分，以形成一反射蓝色激光束35。蓝色激光束25中一小部分，例如2％，透射穿过膜66，以形成一透射蓝色激光束125继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。此外，传播到膜66左侧的反射红色激光束31和反射绿色激光束33透射穿过膜66与反射蓝色激光束35重合。

在膜66右边，反射红色激光束31，反射绿色激光束33，和反射蓝色激光束35重合并通过由右边69代表的透明体16的右面，从而在透明体16外形成一复合或组合激光束37。为了最大限度地减少或消除激光束37的色散，透明体16的右面最好垂直于反射红色激光束31，反射绿色激光束33，和反射蓝色激光束35。此外，一抗反射涂层(图4中未显示)如折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等，可施于由右边69代表的透明体16的右面以进一步减少其对激光束31,33和35的反射。

在一些应用，如视频图像投影和三维成像等中，保持高度相位相干性及，高度空间相干性和高度时间相干性，是有益且至关重要的。在这类应用中，应尽量减小甚至消除在复合激光束37的红色，绿色，和蓝色激光之间的光程差。由于一光束的光程长度等该光束的几何长度乘以介质折射系数，且石英晶体折射系数随着光频率变高或光波长变短而增加，当一红光束与一绿光束在透明体16中有相同几何长度时，红光束比绿光束将有一个更短的光程长度。同理，当一绿光束与一蓝光束在透明体16中有相同几何长度时，绿光束比蓝光束将有一个更短的光程长度。为了最大限度地减少甚至消除红，绿，蓝激光束之间的光程差，如图4所示，红色激光束在透明体16中应有最长的几何路径长度，而蓝色激光束在透明体16中应有最短的几何路径长度。通过调整激光芯片位置可以轻易并精确地确定该激光芯片所发射的激光束在透明体16中的几何路径长度。因此，适当定位红色激光芯片22，绿色激光芯片24，和蓝色激光芯片26即可很容易地达到消除红色，绿色和蓝色激光束透明体11块中的光程差的目的。

激光管10还包括光传感器芯片122，124和126，设置于顶边61所代表的透明体16的顶面并分别在相应透射红色激光束121，透射绿色激光束123，和透射蓝色激光束125的光径上。根据本发明一优选实施例，顶边61所代表的透明体16的顶面上形成有三个凹陷或切口151，153，和155分别容纳光传感器芯片122，124，和126。举例而言，光传感器芯片122，124，和126定位于各自的缺口151，153和155，通过一个光学胶粘结与透明体16。根据本发明一可选实施例，光传感器芯片122，124，和126安装在一支撑件或紧固件上(图4中未显示)。光传感器芯片122,124和126分别检测相应透射激光束121,123和125的强度。所测强度与激光芯片22,24和26发射的相应激光束21,23和25，及相应反射激光束31,33和35的强度成正比例关系。因此，传感器芯片122,124和126可以感测激光管10的复合激光束37的颜色和强度。

根据本发明一优选实例，红色激光芯片22包含一激光二极管引线32，一光电二极管引线42，及一公共引线52；绿色激光芯片24包含一激光二极管引线34，一光电二极管引线44，及一公共引线54；及，蓝色激光芯片26包含一激光二极管引线36，一光电二极管引线46，及一公共引线56。激光芯片22,24和26的激光二极管引线32,34和36分别穿透底座12并形成激光驱动触点72,74和76。其光电二极管引线42,44和46分别穿透底座12并形成感应触点82,84和86。公共引线52,54和56连于一体形成一接地触点98。

根据本发明一优选实例，传感器触点122,124和126有三个光传感器，如光电二极管。传感器芯片122包括一第一引线142和一第二引线152；传感器芯片124包括一第一引线144和一第二引线154；及，传感器芯片126包括一第一引线146和一第二引线156。根据本发明一具体实施例，举例而言，第一引线142,144和146分别与传感器芯片122,124和126中所述光电二极管的正极相连。及，第二引线152,154和156分别与所述光电二极管的负极连接。第一引线142,144和146分别穿透底座12并形成三个新的传感器触点(图4中未显示)。第二引线152,154和156连于一体形成一公共引线158。根据本发明一优选实例，公共引线158耦合于接地引线98(图4中未显示)。

图5和图6分别描述根据本发明另一实施例的激光管10的横截面视图和底视图。激光管10包括一底座12和一连接于底座顶主表面的矩形透明体16。根据本发明一优选实施例，底座12由导热材料构成，如氮化镓(GaN)。透明体16由光学透明，无色，均质材料如石英玻璃构成。透明体16具有三对矩形面，每一对的两个矩形面彼此全都且平行。图5描述透明体16彼此平行且全等的前后矩形面之间的一个横截面。前后面之间的距离定义为透明体16的厚度。一顶边61和一底边63分别代表透明体16的顶面和底面。顶底面之间的距离定义为透明体16的高度或宽度。一左边67和一右边69分别代表透明体16的左面和右面。左右面之间的距离定义为透明体16的长度。右边69垂直于顶边61和底边63，表示右面垂直于顶面和底面。应理解的是，顶，底，左，右，前，和后等词汇只是参照图5和图6的描述，因此不构成对激光管10的底座12和透明体16方向的任何限制。

激光管10还包括设置于底座12和透明体16由底边63代表的底面的两个红色激光芯片22a和22b，两个绿色激光芯片24a和24b，及一个蓝色激光芯片26。优选地，激光芯片22a和22b，24a和24b，及26是产生连续激光输出光束的连续发光激光芯片。根据本发明一优选实施例，红色激光芯片22a和22b分别设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一长隧道或深孔51a和一短隧道或浅孔51b中。同样地，绿色激光芯片24a和24b分别设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一长隧道或深孔53a和一短隧道或浅孔53b中。另外，蓝色激光芯片26设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一隧道或孔55中。根据本发明的一优选实施例，隧道或孔51a,51b,53a,53b,和55的深度和位置依据为尽量减小或消除各相应激光芯片22a，22b，24a，24b，和26发射的激光束在透明体16中光程差而确定。

透明体16内，膜62a,62b,64a,64b,和66，设置为分别在相应红色激光芯片22a发射的一红激光束21a，红色激光芯片22b发射的一红激光束21b，绿色激光芯片24a发射的一绿激光束23a，绿色激光芯片24b发射的一绿激光束23b，和蓝色激光芯片26发射的一蓝激光束25的光路上。膜62a,62b,64a,64b,和66彼此平行并分别与底边63成45°角。根据一优选实施例，膜62a,62b,64a,64b,和66对入射至其面向相应红色激光芯片22a和22b，绿色激光芯片24a和24b，和蓝色激光芯片26的右侧的光具有高反射系数，如大于0.98，和低透射系数。另外，膜62b,64a,64b,和66优选地对入射至其左侧的光具有接近于一的透射系数。换言之，膜62a,62b,64a,64b,和66对射至其右侧的光是高反射，而膜62b,64a,64b,和66对射至其左侧的光是高透射。膜62a,62b,64a,64b,和66在透明体16块内形成。本发明一优选实施例，膜62a,62b,64a,64b,和66可能通过一植入工艺形成。膜62a,62b,64a,64b,和66可以包括银，铝，或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜62b，64a，64b，和66左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。

膜62a和62b反射红色激光芯片22a和22b发射并入射到其右侧的红色激光束21a和21b中一压倒性主要部分，以形成反射红色激光束31a和31b。红色激光束21a和21b中一小部分，例如百分之二(2％)，分别透射穿过膜62a和62b，形成透射红激光束121a和121b继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。此外，传播到膜62b左侧的反射红色激光束31a透射穿过膜62b与反射红色激光束31b重合。

膜64a和64b分别反射绿色激光芯片24a和24b发射并入射到其右侧的绿激光束23a和23b中一压倒性主要部分，以形成反射绿色激光束33a和33b。绿色激光束23a和23b中一小部分，例如2％，分别透射穿过膜64a和64b，以形成透射绿光束123a和123b继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。此外，反射红色激光束31a和31b传播到膜64a的左侧并透射穿过膜64a与反射绿色激光束33a重合。传播到膜64b左侧的反射红激光束31a和31b，及反射绿激光束33a透射穿过膜64b与反射绿激光束33b重合。

膜66反射蓝色激光芯片26发射并入射到其右侧的蓝激光束25中一压倒性主要部分，以形成一反射蓝色激光束35。蓝色激光束25中一小部分，例如2％，透射穿过膜66，以形成一透射蓝色光束125继续向透明体16由顶边61代表的顶面传播。此外，传播到膜66左侧的反射红激光束31a和31b，及反射绿激光束33a和33b透射穿过膜66与反射蓝激光束35重合。

在膜66右边，反射红色激光束31a和31b，反射绿色激光束33a和33b，及反射蓝色激光束35重合并通过由右边69代表的透明体16的右面，从而在透明体16外形成一复合或组合激光束37。为了最大限度地减少或消除激光束37的色散，透明体16的右面最好垂直于反射红色激光束31a和31b，反射绿色激光束33a和33b，及反射蓝色激光束35。此外，一抗反射涂层(图5中未显示)如折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等，可施于透明体16的右面以进一步减少其对反射红激光束31a和31b，反射绿激光束33a和33b，及反射蓝激光束35的反射。

激光管10还包括光传感器122a和122b，124a和124b，及126，设置于顶边61所代表的透明体16的顶面并分别在相应透射红色激光束121a和121b，透射绿色激光束123a和123b，及透射蓝色激光束125的光径上。根据本发明一优选实施例中，顶边61所代表的透明体16的顶面上形成有五个凹陷或切口151a,151b,153a,153b,和155，分别容纳光传感器122a和122b，124a和124b，及126。举例而言，光传感器122a和122b，124a和124b，及126定位于各自的缺口151a和151b,153a和153b,及155，通过一个光学胶粘结于透明体16。根据本发明的另一实施例，光传感器122a和122b，124a和124b，及126通过一支撑件或紧固件(图5中未显示)安装于透明体16。

光传感器122a和122b，124a和124b，及126分别检测相应透射激光束121a和121b，123a和123b，及125的强度。所测强度与激光芯片22a和22b，24a和24b，及26发射的相应激光束21a和21b，23a和23b，及25，及相应反射激光束31a和31b，33a和33b，及35的强度成正比例关系。因此，传感器122a和122b，124a和124b，及126可以感测激光管10的的复合激光束37的颜色和光强。

根据本发明一优选实施例，红色激光芯片22a包含一激光二极管引线32a，一光电二极管引线42a，及一公共引线52a；红色激光芯片22b包含一激光二极管引线32b，一光电二极管引线42b，及一公共引线52b；绿色激光芯片24a包含一激光二极管引线34a，一光电二极管引线44a，及一公共引线54a；绿色激光芯片24b包含一激光二极管引线34b，一光电二极管44b，及一公共引线54b；及，蓝色激光芯片26包含一激光二极管引线36，一光电二极管引线46，及一公共引线56。根据本发明一优选实施例，传感器芯片122a，122b，124a，124b和126有五个光传感器，如，光电二极管。传感器芯片122a包含一第一引线142a和一第二引线152a；传感器芯片122b包含一第一引线142b和一第二引线152b；传感器芯片124a包含一第一引线144a和一第二引线154a；传感器芯片124b包含一第一引线144b和一第二引线154b；及，传感器芯片126包含一第一引线146和一第二引线156。

参考图5和图6,激光芯片22a,22b,24a,24b和26的激光二极管引线32a,32b,34a,34b和36分别穿透底座12并形成激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76。其光电二极管引线42a,42b,44a,44b和46分别穿透底座12并形成光电二极管触点82a,82b,84a,84b和86。传感器芯片122a,122b,124a,124b和126的第一引线142a,142b,144a,144b和146分别穿透底座12，并形成传感器触点182a,182b,184a,184b和186。其激光二极管公共引线52a,52b,54a,54b和56连于一体形成一公共激光二极管引线58。第二引线152a,152b,154a,154b和156连于一体形成一公共传感器引线158。公共激光二极管引线58和公共传感器引线158连于一体(图5中未显示)并穿透底座12形成一接地触点98。根据本发明，激光芯片22a,22b,24a,24b和26的激光二极管引线32a,32b,34a,34b和36的连接点对应于底座12上的激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76，光电二极管42a,42b,44a,44b和46的连接点对应底座上激光感应触点82a,82b,84a,84b和86，传感器芯片122a,122b,124a,124b,和126的第一引线142a,142b,144a,144b和146的连接点，对应底座上的传感器触点182a,182b,184a,184b和186，及，公共引线52a,52b,54a,54b和56的连接点及传感器芯片122a,122b,124a,124b,和126，第二引线152a,152b,154a,154b,和156对应底座12上的接地触点98，可能涉及引线键合，倒桩焊接等或多种键合相结合的工艺。

图6描述激光管10的一底视图，显示底座12所述顶主表面(如图5所示)相对的一底主表面。图6描述设置于第一排作为五个插针的激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76，第二排作为五个插针的光电二极管触点82a,82b,84a,84b和86，第三排作为五个插针的传感器触点182a,182b,184a,184b和186，及，作为延长针位于底座12上的接地触点98。应注意的是，根据本发明一具体实施例，虽然图6描述激光管10所述触点的一具体分布，但并不构成对本发明范围的任何限制。根据本发明，底座12上的触点72a,72b,74a,74b,76,82a,82b,84a,84b,86,182a,182b,184a,184b,186,和98可能采取其他形式，以便更好地与使用激光管10的各类应用中的其他回路兼容及连接。

图7和图8分别描述根据本发明另一实施例的激光管10的横截面视图和底视图。激光管10包括一连接于底座12上或顶主表面的七面体16，激光芯片22a，22b，24a，24b和26设置于其间。透明体16一个由光学透明，无色，均质材料，如石英玻璃制成。透明七面体16具有一前五边形面与一后五边形面彼此全等且平行。透明七面体16还有五个矩形面垂直于前后五边形面。每一矩形面与前后五边形面五对边中相应一对边连接。每一对的两个矩形面彼此全都且平行。前五边形面与后五边形面之间的距离定义为透明体16的厚度。图7描述透明体16前后五边形面之间的一个横截面。一顶边61和一底边63分别代表透明体16的顶矩形面和底矩形面。顶面与底面之间的距离定义为透明体16的高度。一右边69垂直于顶边61和底边63，表示透明体16的一右矩形面垂直于顶面和底面。一左下边65平行于右边69表示透明体16的一左下矩形面平行于右面。左下面与右面之间的距离定义为透明体16的长度。一左上边67与顶边61及左下边65各成一四十五度角，表示透明体16的一左上矩形面与顶面和左下面分别构成四十五度角。应该理解的是，顶，底，左，右，上，下，前，和后等词汇只是参照图7的描述，因此不构成对激光管10的底座12或透明体16取向的任何限制。

两个红色激光芯片22a和22b，两个绿色激光芯片24a和24b，及一个蓝色激光芯片26设置于透明体16由底边63代表的底面。优选地，激光芯片22a和22b，24a和24b，及26是产生连续激光输出光束的连续发光激光芯片。根据本发明一优选实施例，红色激光芯片22a和22b分别设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一长隧道或深孔51a和一短隧道或浅孔51b中。同样地，绿色激光芯片24a和24b分别设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一长隧道或深孔53a和一短隧道或浅孔53b中。另外，蓝色激光芯片26设置于由底边63代表的透明体16的底面中形成的一隧道或孔55中。根据本发明的一优选实施例，隧道或孔51a，51b，53a，53b，和55的深度和位置依据为尽量减小或基本消除各相应激光芯片22a，22b，24a，24b，和26发射的激光束在透明体16中光程差而确定。举例而言，孔51a比孔51b深，以便红色激光芯片22a在透明体16中的位置比红色激光芯片22b更深。因此，红色激光束21a的几何长度比21b更短。优选地，所述反射红色激光束31a有一比31b长的几何长度，两者间的几何长度差与21a和21b之间的几何长度差相等。同样地，孔53a比孔53b深，以便绿色激光芯片24a在透明体16中的位置比绿色激光芯片24b更深。因此，绿色激光束23a有一比23b更短的几何长度。优选地，所述反射绿色激光束33a的几何长度比33b更长，两者间的几何长度差与绿色激光束23a和23b之间的几何长度差相等。

根据本发明一优选实施例，红色激光芯片22a包含一激光二极管引线32a，一光电二极管引线42a，和一公共引线52a；红色激光芯片22b包含一激光二极管引线32b，一光电二极管引线42b，和一公共引线52b；绿色激光芯片24a包含一激光二极管芯片34a，一光电二极管芯片44a，和一公共引线54a；绿色激光芯片24b包含一激光二极管芯片34b，一光电二极管芯片44b，和一公共引线54b；及，蓝色激光芯片26包含一激光二极管引线36，一光电二极管引线46，和一公共引线56。激光二极管引线32a,32b,34a,34b和36分别穿透底座12并形成激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76,光电二极管引线42a,42b,44a,44b和46分别穿透底座12并形成光电二极管触点82a,82b,84a,84b和86。激光二极管公共引线52a,52b,54a,54b和56连于一体形成一公共激光二极管引线58，激光二极管引线58穿透底座12，以耦合于底座12上的一接地触点98。根据本发明，激光芯片22a,22b,24a,24b和26相应的激光二极管引线32a,32b,34a,34b和36的连接点分别对应底座12上的激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76。光电二极管引线42a,42b,44a,44b和46的连接点分别对应底座12上的激光感应触点82a,82b,84a,84b和86；及，公共引线52a,52b,54a,54b和56的连接点对应接地触点98，可能涉及引线键合，倒装焊接等或多种键合方式相结合的工艺。

图8描述底座12一下或底主表面上排作为五个插针或凸起的激光驱动触点72a,72b,74a,74b和76，下排作为五个插针或凸起的光电二极管触点82a,82b,84a,84b和86，及作为延长针或凸起的接地触点98。应注意的是，根据本发明一具体实施例，虽然图8描述激光管10触点的一具体分布，其对本发明的范围并无任何限制。根据本发明，激光管10底座12上的触点72a,72b,74a,74b,76,82a,82b,84a,84b,86及98的形状和分布，可能采取其他形式，以便更好地与使用激光管10的各类应用中的其他回路兼容及连接。根据本发明可选实施例，激光管10的所述触点包含一个或多个插座。另外，根据本发明激光管10所述触点也可包含导电凸块。

透明体16由左上边67代表的左上矩形面上有一个反射膜62a在红色激光芯片22a发射的一红色激光束21a的光径中。优选地，反射膜62a对射至其面向红色激光芯片22a的右侧的光具有高反射系数。反光膜62a反射红色激光芯片22a发射的红色激光束21a，以生成一反射红色激光束31a，根据本发明，反光膜62a可以包括一种银，铝，铜或类似材料制成的膜。根据本发明一实施例，反射膜62a可以通过镀或其它技术施与透明体16的左上矩形面。根据本发明的一可选实施例，通过一个植入工艺中在透明体16内紧邻由左上边67代表的左上矩形面形成反射膜62a。

透明体16内，膜62b，64a，64b，和66分别设置于在相应红色激光芯片22b发射的一红激光束21b，绿色激光芯片24a发射的一绿激光束23a，绿色激光芯片24b发射的一绿激光束23b，和蓝色激光芯片26发射的一蓝激光束25的光径上。膜62b，64a，64b，和66彼此平行，平行于透明体16左上面上的反射膜62a，并与底边63成四十五度角。根据一优选实施例，膜62b，64a，64b，和66对入射至其面向相应红色激光芯片22b，绿色激光芯片24a和24b，和蓝色激光芯片26的右侧的光具有高反射系数。另外，膜62b，64a，64b，和66优选地对入射至其左侧的光具有接近于一的透射系数。换言之，膜62b，64a，64b和66对射至其右侧的光是高反射，而对射至其左侧的光高透射。膜62b，64a，64b，和66在透明体16块内形成。本发明一优选实施例，膜62b，64a，64b，和66通过一植入工艺形成。膜62b，64a，64b，和66可以包括银，铝，或类似材料制成的膜。为提高其对左侧入射光的透视率，膜62b，64a，64b，和66左侧可以有一抗反射涂层如折射率匹配涂层，单层干涉涂层，多层干涉涂层，蛾眼涂涂层，等。

膜62b反射红色激光芯片22b发射并入射到其右侧的红激光束21b，以形成一反射红激光束31b。此外，传播到膜62b左侧的反射红激光束31a透射穿过膜62b与反射红激光束31b重合。

膜64a和64b分别反射绿色激光芯片24a和24b发射并入射到其右侧的绿激光束23a和23b，以形成一反射绿激光束33a和33b。此外，传播到膜64a左侧的反射红激光束31a和31b透射穿过膜64a与反射绿激光束33a重合。另外，传播到膜64a左侧的反射红色激光束31a和31b，及反射绿色激光束33a透射穿过膜64a与反射绿色激光束33b重合。

膜66反射蓝色激光芯片26发射并入射到其右侧的蓝激光束25，以形成一反射蓝激光束35。此外，传播到膜66左侧的反射红激光束31a和31b，及反射绿激光束33a和33b透射穿过膜66与反射蓝激光束35重合。

在膜66右边，反射红激光束31a和31b，反射绿激光束33a和33b，及反射蓝激光束35重合并通过由右边69代表的透明体16的右面，从而在透明体16外形成一复合或组合激光束37。为了最大限度地减少或消除激光束37的色散，透明体16的右面最好垂直于反射红激光束31a和31b，反射绿激光束33a和33b，及反射蓝激光束35。此外，一抗反射涂层(图8中未显示)如折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等，可施于由右边69代表的透明体16的右面以进一步减少其对反射红激光束31a和31b，反射绿激光束33a和33b，及反射蓝激光束35的反射。

图1,2,3与图4所描述的激光管10各包括一红色激光芯片22，绿色激光芯片24，和一蓝色激光芯片26。图5,6,7与图8所描述的激光管10各包括两个激光芯片22a和22b，两个绿色激光芯片24a和24b，及一个蓝色激光芯片26。与参考图1-图5所描述的激光管10相比，图5-图8描述的激光管10可产生亮度更高的组合激光束37，有益于产生更高分辨率，亮度更高的图像。应理解的是，根据本发明的激光管不限于如上图1-图8所描述的包括三个或五个激光芯片。根据本发明，一激光管可以包括任意数量，任何颜色组合的激光芯片。此外，调校激光芯片在透明体16中位置，以消除光程差是本发明一可选特征。对于一些对激光束相位相干性无高要求的应用，无需调校激光管以消除光程差。

图1-图8所描述的激光管10可用作要求高时间相干性，高空间相干性及/或高相位相干性的一光源。另外，激光管10比传统光源和发光二极管(LEDs)更为高效可靠。通过将多个不同颜色的激光芯片22,24和26封装于单一激光管10内，本发明提供一可变颜色和可控强度的激光光源，该光源紧凑、可靠且高效。以上特性对如便携式或手提式视频投影仪，代激光投影功能的智能手机等移动应用是十分重要。

根据本发明，图1,3,和图4所描述的激光管10内的激光芯片22,24和26及图5-图7所描述的激光芯片22a,22b,24a,24b和26可能包括一个或多个垂直腔面发射激光器(VCSEL)二极管，一个或多个垂直扩展腔面发射半导体激光器(VECSEL)二极管，一个或多个边缘发射激光二极管等。另外，所述激光芯片22,24和26或激光芯片22a,22b,24a,24b和26内的半导体结可包含双异质结构，量子阱，多量子阱等。举例而言，激光芯片22,24和26或激光芯片22a,22b,24a,24b和26内的半导体材料的种类可能包括铝镓铟磷化物(AlGaInP,AlInGaP,InGaAlP)，磷化铟镓(InGaP)，掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)，掺铕钒酸钇(Eu:YVO4)，氮化镓铟(InGaN)等。激光芯片22,24和26或22a,22b,24a,24b和26内半导体材料的种类和性质，取决于诸如性能和规格要求，能量，制造工艺，良品率，成本等。

图9是描述根据本发明一实施例的一种组合激光束生成方法或过程200的流程图。根据本发明，过程200包括一激光管制备子过程或分过程210，以生成一光强和颜色可变的激光束，一驱动激光管子过程或分过程220，以生成一光强可控的和颜色可变的激光束。子过程210通常由一激光投影设备的制造商或其供应商/经销商实施，及，子过程220通常由所述激光投影设备的用户实施。

激光管制备子过程或分过程210始于一步骤202：提供一透明无色材料，如石英材质的多面体。优选地，多面体具有一前多边形面和一后多边形面彼此全等且平行。该多面透明体还具有多个矩形面垂直于并连接前和后多边形面。矩形面数目等于前和后多边形前面边数。具体而言，该多面透明体的矩形面至少包括一个顶面,一个底面，一个左面，和一个垂直于底面的右面。

激光模块制备子过程或分过程210进入一步骤204：在多面透明体内部或面上形成多个彼此平行并与多面透明体底面成四十五度角的膜。如下所述,膜与膜的间距对应激光芯片在透明体底边的位置，并可能影响激光束在多面透明体中的光程。优选地，该多个膜对入射到其面向多面透明体底面之右侧(如图1，3,4,5和图7所示)的光具有高反光率。举例而言，多个膜包括银膜或铝膜。多面透明体内部的膜可通过一个植入工艺形成。多面透明体面上，如左面上的膜可通过一个镀膜工艺形成。

多个膜中除去最左边的膜(如图1，3,4,5和图7所示)的其它膜优选地对入射到其左侧的光具有高透光率。为达到高透光率，子过程或分过程210包括一步骤206：在膜左侧加上抗反射涂层。举例而言，抗反射涂层可以是折射率匹配层，单层干涉膜，多层干涉膜，蛾眼涂层，等。

在一步骤208中，将多个激光芯片设置在该透明体底面上，并使其所发射的激光束方向彼此平行且垂直于多面透明体底面。根据本发明一优选实施例，多个激光芯片的数目等于在步骤204中形成的多个膜的数目。此外，激光芯片之间的间距优选地与膜之间的间距相同。如此设置，在被膜反射后，各激光芯片发出的激光束彼此重合向多面透明体右面形成一个组合或复合激光束(如图1，3，4，5和图7所示)。在得益于高相位相干性，以及高空间相干性和高时间相干性的应用中，发射高频率激光束的，例如蓝色激光束，的激光芯片应在发射低频率激光束，例如红色激光束，的激光芯片的右边。这样高频率激光束会比低频率激光束有更短的几何路径长度。多个激光芯片彼此横向位置和激光芯片相对于多面透明体底面的纵向位置(如图5和图7所示)依据多面透明体对不同频率激光束的折射率而定，以减少或基本上消除激光束之间的光程差。

在一个可选步骤209中，将多个光传感器安装到多面透明体上并在透射通过多个膜的多个激光束的光径上(如图4、5所示)。由于多个膜的透光率是确定的，透射激光束的强度与由多个膜反射的激光束的强度成正比。因此，多个传感器检可测组合激光束的颜色和强度。

在激光管封装步骤212中，步骤208中底面设置有多个激光芯片的透明体和步骤209中顶面装有多个传感器芯片的透明体封装或连接于一底座。根据本发明一可选实施例，所述激光芯片设置于底座，且透明体与底座相连接，多个激光芯片内置其间。根据本发明，透明体可能通过粘合剂及/或一扣钩，一夹具或紧固件与底座连接。

在步骤214中，如下述子过程220所述，激光芯片的引线耦合于底座中的触点，以接收电信号。各激光芯片包括一激光二极管引线，一光电二极管引线，及一公共引线。根据一优选实施例，所述多个激光芯片的公共引线耦合于一体，以在底座上形成一接地引线。因此，含有三个激光芯片的激光管(如图1,3或图4所示)，包含至少七个触点，分别为三个激光二极管触点，三个光电二极管触点，及一个接地触点(如图2所示)。同样地，含有五个激光芯片的激光管(如图5或图7所示)，有至少十一个触点，分别为五个激光二极管触点，五个光电二极管触点，及一接地触点(如图8所示)。同时包含多个传感器芯片的激光管(如图4或图5所示)，有设置于于底座的新触点(如图6所示)，用于将所述激光管耦合于一光感测或反馈回路。

根据本发明一可选实施例，连接激光芯片引线的步骤214将发射同色激光束，如红色或绿色，的两个激光芯片的所述激光二极管引线，连接至激光管底座上的一激光驱动触点。因此，包含两个红色激光芯片，两个绿色激光芯片，及一个蓝色激光芯片的激光管(如图7所示)，可在底座上有三个激光驱动触点，分别为一耦合于两个红色激光芯片的红色激光驱动触点，一耦合于两个绿色激光芯片的绿色激光驱动触点，及一耦合于一蓝色激光芯片的蓝色激光驱动触点。该实施例中，所述两个红色激光芯片彼此并联耦合，并接收相同的激光器驱动信号。同样地，两个绿色激光芯片彼此并联耦合，并接收相同的激光器驱动信号。

根据本发明，将激光芯片引线和传感器芯片引线连接至激光管底座上触点的步骤214可能涉及引线键合，倒装焊接等工艺。此外，步骤214可能涉及不同键合技术相结合的工艺。举例而言，根据本发明一具体实施例，设置于底座底面的激光二极管引线，光电二极管引线，和公共引线通过倒装焊接与相应触点连接。同样地，根据本发明一实施例，透明体顶面上的传感器芯片引线通过引线键合工艺耦合于相应触点。根据本发明，举例而言，键合步骤214可涉及热压焊接，超声键合，热超声键合等工艺。

通过步骤202，204，206，208，212，,214和可选步骤209，激光管制备子过程或分过程210形成一激光管。所形成激光管的例子包括如上参考图1-8所述的激光管。然而，激光管制备子过程或分过程210可用于制备包括任何数量及任何频率组合的激光芯片的激光管。激光芯片的数量和频率决定了激光管的复合激光束的强度和颜色范围。

在子过程210中形成激光管后，组合激光束生成方法或过程200继续至驱动激光管子过程或分过程220。分过程220始于一步骤222：驱动所述激光管中的多个激光芯片发射不同颜色的多个激光束，如，不同频率或不同波长的激光束。多个膜反射和发射多个激光束，从而形成一个由多面透明体右面射出的复合激光束。根据本发明一优选实施例，一激光驱动器产生多个模拟激光驱动信号驱动多个激光芯片。模拟激光驱动信号的强度决定相应激光芯片发射激光束的强度，从而决定激光管复合激光束的颜色和强度。

紧随子过程220之后的是感测所述激光束强度的步骤224。根据本发明一优选实施例，通过激光芯片内的光电二极管进行检测。各光电二极管感应相应激光二极管激光束的强度。根据本发明另一优选实施例，通过激光管内透明体顶面的传感器芯片进行检测(如图4和图5所示)。一信号处理器处理感测到的信号并生成表明激光管复合激光束的颜色和强度的反馈信号。根据本发明及应用类型的不同，一控制电路可根据反馈信号产生各类指令信号，如调整模拟激光驱动信号。

优选地，驱动激光模块分过程220还包括一步骤226：调节激光管的复合激光束。激光驱动器，根据调制信号调制多个模拟激光驱动信号，从而调制或改变从多个激光芯片发射的多个激光束的强度。多个激光束的强度变化决定的激光管复合激光束的强度和颜色变化。

至此，应领会本发明已提供一种激光管和一种产生激光束的方法。根据本发明，激光管包括多个颜色，例如，红色，绿色，和蓝色的激光芯片，发射多个激光束射入一光学透明体。多个反射和透射膜结合激光芯片的多束激光，形成一具有预定颜色和预定强度的组合激光束，从激光管中射出。一激光驱动器产生多个激光驱动信号驱动多个激光芯片生成多个不同颜色激光束，每一个激光束的强度由相应的激光驱动信号决定。通过调整激光驱动器的多个激光驱动信号，可以调节组合激光束的颜色和强度。根据本发明一优选实施例，激光管还包括多个光传感器检测多个激光束的强度，从而检测激光管组合激光束的颜色和强度。此外，通过调校所述激光管中多个激光芯片的位置可以消除光学透明体中不同激光束之间的光程差。因此，激光管的组合激光束具有很高的相位相干性，以及高空间相干性和高时间相干性。

本发明提供的激光管结构简单紧凑。激光束的颜色和强度可以很容易地根据不同条件和特殊要求进行调整。在激光视频图像投影等应用中，激光束的高相位相干性可以通过消除透明体内激光光束光程差而轻易实现。得益于石英的机械性能，在石英透明体内内或周边精确定位激光管简单而容易。因此，产生一可变颜色和强度的组合激光束的方法可以轻易和高效地实施。此外，由于其结构简单，激光管在各种环境中均可靠耐用。

虽然本发明描述了各种实施例并提供了相应附图，本领域人员可根据本发明所述内容做出各种修改和调整。例如，根据本发明的激光管，不限于如上所述地具有一个或两个红色激光管，一个或两个绿色激光管，及一个蓝色激光管。此外，在一个激光管的光学体的形状不限于如上参考图1，3,4,5,6和图7所述。因此，某些具体实施例中的描述不对本发明范围构成限定。本发明的保护范围由相应权利要求书中内容限定。