Cos半导体激光器阵列的制作方法
【专利摘要】本实用新型的COS半导体激光器阵列，其包括基板，基板上阵列有至少一个半导体激光器COS芯片，任一半导体激光器COS芯片处均设有一转向光学组件和一光束整形透镜；转向光学组件用于将对应半导体激光器COS芯片平行于基板发射的激光束转向90°输出，光束整形透镜用于对对应转向光学组件转向后的激光束进行准直，本实用新型中，转向光学组件和光束整形透镜能够进行表面金属化焊接固定在相应位置处，从而能够较为稳固地与基板连接。较好地保证了其工作稳定性。
【专利说明】
COS半导体激光器阵列
技术领域
[0001]本发明涉及一种激光器阵列，具体涉及了一种COS半导体激光器阵列。
【背景技术】
[0002]激光显示和照明领域所采用的可见光激光光源主要有半导体栗浦固体激光器和半导体激光器两种，随着半导体激光器功率的不断提升，由于半导体栗浦固体激光器存在激光散斑高、可工作环境要求苛刻、成本高等缺点，越来越多的激光源选用半导体激光器。其中，半导体激光器阵列在较小的体积内集成了数十个发光芯片，形成了数十瓦的激光输出。但是，现有的半导体激光器阵列大多采用半导体激光器COS芯片，该芯片为侧面发光形式，因此在阵列封装时需要底座上有垂直于底板的屋脊型结构才能实现阵列光输出，由于该屋脊型结构与底座之间的接触面积有限，随着激光芯片输出功率的不断提升，其散热问题逐渐凸显。另外，现有半导体激光阵列由于排列较为密集，使得其在后期使用过程中对整个阵列输出光束进行的整形较为困难。
【发明内容】
[0003]本发明的内容是提供一种COS半导体激光器阵列，其能够较好地克服现有半导体激光器阵列散热不佳的问题。
[0004]根据本发明的COS半导体激光器阵列，其包括基板，基板上阵列有至少一个半导体激光器⑶S芯片，任一半导体激光器⑶S芯片处均设有一转向光学组件和一光束整形透镜；转向光学组件用于将对应半导体激光器COS芯片平行于基板发射的激光束转向90°输出，光束整形透镜用于对对应转向光学组件转向后的激光束进行准直。
[0005]本发明中，多个半导体激光器COS芯片的电连接底面能够均与基板焊接在一起，相较于现有的设置方式，其能够较佳地增加半导体激光器COS芯片与基板间的接触面积，从而能够带来较佳地散热性能。另外，本发明的任一半导体激光器COS芯片的发光面处能够均正对地设置一个转向光学组件，从而能够较佳地将半导体激光器COS芯片发射的激光束转向90°输出，而转向后的光束还能够经光束整形透镜进行整形，从而能够获得近平行光束，从而能够有效地降低后续应用时的整形难度，得到质量较佳的输出光束。
[000?]作为优选，转向光学组件米用偏振分光棱镜或45°介质反射镜。
[0007]本发明中，转向光学组件优选的采用偏振分光棱镜或45°介质反射镜，从而能够较佳地对半导体激光器COS芯片发射的激光束进行转向。
[0008]作为优选，光束整形透镜采用微型球透镜或自聚焦透镜。
[0009]本发明中，光束整形透镜优选的采用微型球透镜或自聚焦透镜，从而能够较佳地对经转向光学组件转向后的激光束进行整形，以得到近平行光。
[0010]作为优选，半导体激光器COS芯片采用共晶焊接的方式与基板连接。
[0011]本发明中，半导体激光器COS芯片能够采用共晶焊接的方式与基板连接，从而在保证焊接强度的同时也能够带来较佳地散热性能。
[0012]作为优选，基板内部铺设有连接电路，半导体激光器COS芯片与连接电路金线连接。
[0013]本发明中，半导体激光器COS芯片能够与连接电路金线连接，从而能够较佳地降低电能在线路中的损耗，节约能源的同时也能够较佳地降低线路在工作中产生的热量。
[0014]作为优选，基板处设有温度传感器，温度传感器用于采集半导体激光器COS芯片的工作温度并对应产生温度信号。
[0015]本发明中，能够在基板处设置温度传感器，从而能够较佳地实时检测半导体激光器COS芯片的工作温度，从而能够实时的对激光器阵列的工作状态进行调整，较好地保证了其工作稳定性。
[0016]作为优选，基板设于一底座上，底座处设有电气接口，电气接口包括用于通过连接电路向半导体激光器COS芯片供电的供电接口，以及用于读取温度信号的数据接口。
[0017]本发明中，供电接口能够有多个，而多个半导体激光器COS芯片能够对应供电接口的数量划分为多组，其中每一组的半导体激光芯片均能够串联或并联连接后与不同的供电接口进行连接，从而使得能够通过对不同的供电接口进行供电，而使得本发明的激光器阵列能够以不同的状态进行工作，进而能够较灵活地运用于实际生产中。
[0018]本发明中，多个半导体激光器COS芯片还能够以中心对称的方式进行阵列，从而使得激光器阵列的输出光束能够较佳地呈现圆对称特性，进而能够大大降低后续整形的难度。
[0019]本发明中，多个半导体激光器⑶S芯片能够包括多个红、绿、蓝三色半导体激光器COS芯片，从而使得一个半导体激光器阵列可以同时或分时输出RGB激光，经过简单的匀光系统即可较佳地获得适用于显示或照明的白光光源，避免了复杂合光系统。
[0020]作为优选，转向光学组件和光束整形透镜均采用胶水粘接在对应位置处。
[0021]作为优选，转向光学组件与基板的连接处构造有一层金属层以焊接在基板对应位置处。
[0022]本发明中，转向光学组件和光束整形透镜能够进行表面金属化焊接固定在相应位置处，从而能够较为稳固地与基板连接。
【附图说明】
[0023]图1为实施例1中多个半导体激光器COS芯片与基板的连接示意图；
[0024]图2为实施例1中单个半导体激光器COS芯片与基板的连接示意图。
【具体实施方式】
[0025]为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
[0026]实施例1
[0027]如图1、图2所示，本实施例中提供了一种⑶S半导体激光器阵列。其包括设于底座(图中未示出)内的基板110，基板110上阵列有多个半导体激光器⑶S芯片120，任一半导体激光器⑶S芯片120处均设有一转向光学组件130和一光束整形透镜140。其中，转向光学组件130用于将对应半导体激光器COS芯片120平行于基板110发射的激光束转向90°输出，光束整形透镜140用于对对应转向光学组件130转向后的激光束进行准直。另外，基板110内部铺设有连接电路(图中未示出)，半导体激光器COS芯片120与连接电路金线连接;基板110处设有温度传感器，温度传感器用于采集半导体激光器COS芯片120的工作温度并对应产生温度信号;底座处还设有电气接口(图中未示出)，电气接口包括用于通过连接电路向半导体激光器COS芯片120供电的供电接口，以及用于读取温度信号的数据接口。
[0028]本实施例中，半导体激光器COS芯片120采用共晶焊接的方式与基板110连接，转向光学组件130米用偏振分光棱镜，光束整形透镜140米用微型球透镜。转向光学组件130和光束整形透镜140均采用胶水粘接在基板110的对应安装位置处。
[0029]本实施例中，多个半导体激光器COS芯片120为同色芯片且以矩形方式阵列。
[0030]另外，任意相邻半导体激光器⑶S芯片120间的间距能够为2?5mm中个任一数值，本实施例中为2.5_，从而能够获得较佳的散热性能且同时能够兼顾激光器阵列的体积。
[0031]实施例2
[0032]本实施例也提供了一种激光器阵列，其与实施例1的不同之处在于:转向光学组件130采用45°介质反射镜，光束整形透镜140采用自聚焦透镜;转向光学组件130与基板110的连接处构造有一层金属层以焊接在基板110对应位置处。
[0033]实施例3
[0034]本实施例也提供了一种激光器阵列，其与实施例1的不同之处在于:多个半导体激光器COS芯片120包括红、绿、蓝三色芯片，且以圆对称的方式进行阵列；其中，不同颜色的芯片均独立供电。
[0035]另外，本实施例中，三色芯片的功率比为1:0.86:0.52,从而在同时工作时能够获得较佳色温的白色激光束。
[0036]以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.COS半导体激光器阵列，其特征在于:包括基板(110)，基板(110)上阵列有至少一个半导体激光器⑶S芯片(120)，任一半导体激光器⑶S芯片(120)处均设有一转向光学组件(130)和一光束整形透镜(140);转向光学组件(130)用于将对应半导体激光器⑶S芯片(120)平行于基板(110)发射的激光束转向90°输出，光束整形透镜(140)用于对对应转向光学组件(130)转向后的激光束进行准直。2.根据权利要求1所述的激光器阵列，其特征在于:转向光学组件(130)采用偏振分光棱镜或45°介质反射镜。3.根据权利要求1所述的激光器阵列，其特征在于:光束整形透镜(140)采用微型球透镜或自聚焦透镜。4.根据权利要求1所述的激光器阵列，其特征在于:半导体激光器COS芯片(120)采用共晶焊接的方式与基板(110)连接。5.根据权利要求4所述的激光器阵列，其特征在于:基板(110)内部铺设有连接电路，半导体激光器COS芯片(120)与连接电路金线连接。6.根据权利要求5所述的激光器阵列，其特征在于:基板(110)处设有温度传感器，温度传感器用于采集半导体激光器COS芯片(120)的工作温度并对应产生温度信号。7.根据权利要求6所述的激光器阵列，其特征在于:基板(110)设于一底座上，底座处设有电气接口，电气接口包括用于通过连接电路向半导体激光器COS芯片(I20)供电的供电接口，以及用于读取温度信号的数据接口。8.根据权利要求1?7中任一所述的激光器阵列，其特征在于:转向光学组件(130)和光束整形透镜(140)均采用胶水粘接在对应位置处。9.根据权利要求8所述的激光器阵列，其特征在于:转向光学组件(130)与基板(110)的连接处构造有一层金属层以焊接在基板(110)对应位置处。
【文档编号】H01S5/024GK205724367SQ201620619635
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】赵振宇
【申请人】北京为世联合科技有限公司