激光模组及激光器的制作方法

本实用新型涉及激光发射设备技术领域，具体地，涉及一种激光模组及激光器。

背景技术：

激光器广泛应用用于教学演示、天文指示、会议指示等方面。目前广泛使用的激光器为红光激光器、蓝光激光器和绿光激光器。

目前市面上使用的激光器普遍是由激光二极管、光学镜片以及金属散热外壳等零件密封组装而成，激光二极管输出的激光通过准直镜或者扩束镜和准直镜等光学镜片将发散角压窄到很小的角度。基于生产成本的考虑，光学镜片都会采用塑料材料，通过注塑工艺完成，具有成本低廉，生产周期短的特点。

但是现有的激光器存在下述问题：其一是塑料制成的光学镜片有自身的缺点，在实际使用中随着周围温度的变化，塑料会热胀冷缩，从而引起透镜折射率和焦距的变化，使得光学镜片与发光源之间的距离偏离最佳值，因此在低温和高温环境中，激光器的远场光斑变大，降低了实际应用的效果。

其二是激光器在工作过程中，电转换光的同时会产生大量的热，热通过金属外壳传递给光学镜片，会进一步加剧远场光斑的尺寸。虽然在低温环境下可以通过加热激光器的方式，使远场光斑尺寸变化减小，但是加热元件的引入，增加了激光器的设计的成本，并且使得激光器的尺寸更大，更耗材。

技术实现要素：

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种激光模组及激光器，以解决现有技术中存在的现有的激光器的光学透镜由塑料制成导致在实际使用中随着周围温度的变化，塑料会热胀冷缩，从而引起透镜折射率和焦距的变化，使得光学镜片与发光源之间的距离偏离最佳值，因此在低温和高温环境中，激光器的远场光斑变大，降低了实际应用的效果；并且激光器在工作过程中，电转换光的同时会产生大量的热，热通过金属外壳传递给光学镜片，会进一步加剧远场光斑的尺寸的技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种激光模组，所述激光模组包括有本体和外壳，所述本体上设置有激光头，所述外壳上设置有准直镜，所述外壳与本体之间活动连接，且二者能够沿所述激光头与准直镜所在方向上相对移动。

优选地，所述外壳采用塑料材质制作而成。

优选地，所述本体朝向所述外壳一端上设置有外螺纹；所述外壳朝向所述激光头一端上设置有内螺纹；所述内螺纹和外螺纹能够相互配合将所述激光头和外壳装配连接。

优选地，所述本体朝向所述外壳一端上设置有多组凸起部，所述凸起部沿所述激光头与准直镜所在方向上平行设置；所述外壳朝向所述激光头一端上设置有通孔；所述通孔能够与所述凸起部相配合将所述激光头和外壳装配连接。

优选地，所述激光模组还包括有扩束镜，所述扩束镜设置于所述激光头与准直镜之间。

优选地，所述激光头还包括有支架，所述支架设置于所述激光头朝向所述外壳的一端，所述支架用于固定所述扩束镜。

优选地，所述支架采用金属热沉制作而成。

优选地，所述激光模组还包括有散热支架，所述散热支架安装于所述激光头远离所述外壳的一端，用于与使用设备装配连接。

优选地，所述准直镜通过粘结剂固定在所述外壳远离所述激光头的一端上。

在本实用新型的实施例中还提供了一种激光器，所述激光器包括有如上所述的激光模组。

本实用新型提供的激光模组，其包括有本体和外壳，所述本体上设置有激光头，所述外壳上设置有准直镜，所述外壳与本体之间活动连接，且二者能够沿所述激光头与准直镜所在方向上相对移动。在使用本实用新型提供的激光模组时，如果准直镜由于外界环境温度的变化发生了热胀冷缩现象，或者激光头在工作过程中，电转换光的同时产生大量的热，导致准直镜的折射率和焦距发生变化；此时会导致准直镜与激光头之间的距离偏离最佳值，使得远场光斑变大，使用者可以通过改变外壳与本体之间的相对距离来调节准直镜与激光头之间的距离，使得两者之间的距离再次处于最佳值，从而实现远场光斑尺寸的调整，降低了远场光斑的尺寸，增强了其在实际应用中的效果。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光模组既能降低高温环境对激光模组远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光模组远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光模组的设计和制造成本，同时也减小了激光模组的尺寸。

本实用新型提供的激光器，其包括有如上所述的激光模组。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光器既能降低高温环境对激光器远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光器远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光器的设计和制造成本，同时也减小了激光器的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的激光模组的实施例1的第一种状态结构示意图；

图2为本实用新型提供的激光模组的实施例1的第二种状态结构示意图。

图标：1－激光模组；10－外壳；20－本体；210－激光发光源；30－扩束镜；310－支架；40－准直镜。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系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装置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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种激光模组1及激光器，下面给出多个实施例对本实用新型提供的激光模组1及激光器进行详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，本实用新型提供的激光模组1，其包括有本体20和外壳10，本体20上设置有激光头，外壳10上设置有准直镜40，外壳10与本体20之间活动连接，且二者能够沿激光头与准直镜40所在方向上相对移动。在使用本实用新型提供的激光模组1时，如果准直镜40由于外界环境温度的变化发生了热胀冷缩现象，或者激光头在工作过程中，电转换光的同时产生大量的热，导致准直镜40的折射率和焦距发生变化；此时会导致准直镜40与激光头之间的距离偏离最佳值，使得远场光斑变大，使用者可以通过改变外壳10与本体20之间的相对距离来调节准直镜40与激光头之间的距离，使得两者之间的距离再次处于最佳值，从而实现远场光斑尺寸的调整，降低了远场光斑的尺寸，增强了其在实际应用中的效果。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光模组1既能降低高温环境对激光模组1远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光模组1远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光模组1的设计和制造成本，同时也减小了激光模组1的尺寸。

外壳10采用塑料材质制作而成。选择塑料材质制作外壳10的目的有三个：其一是由于准直镜40装配在塑料的外壳10上，依靠塑料材料的热胀冷缩性质，在高温下，塑料膨胀长度变长，一定程度上补偿了准直镜40最佳位置远离发光源的影响；在低温下，塑料冷缩长度变短，一定程度上补偿了准直镜40最佳位置靠近发光源的影响；因此塑料材料制成的外壳10会随环境温度增加或降低外壳10机械长度也会相应的增加或降低，有效的补偿塑料制成的准直镜40偏离最佳位置的偏差，使得远场光斑更加稳定。

其二是由于塑料材料为热的不良体，因此塑料制成的外壳10不导热，这就降低了激光模组1产生的热对准直镜40影响。

其三是由于将塑料制成的外壳10替代了现有的激光器的金属外壳，使激光模组1的整体结构简单、成本更加低廉。并且塑料材料的密度小，使用塑料制成的外壳10的激光模组1重量有效降低。

激光头包括有激光发光源。激光发光源发出的激光包括颜色为红、绿、蓝三基色或者其它波长光，激光发光源可以是半导体激光器，也可以是倍频激光器。半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器，其体积小、寿命长；并且还可以用高频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出。倍频激光器是用非线性材料产生倍频激光的器件，一般把入射地激光称为基频光，由倍频激光器出来的激光称为倍频光或二次谐波。

具体地，本体20朝向外壳10一端上设置有外螺纹；外壳10朝向激光头一端上设置有内螺纹；内螺纹和外螺纹能够相互配合将激光头和外壳10装配连接。在远场光斑尺寸变大，即准直镜40与激光发光源之间的距离偏离最佳值时，可以旋转外壳10使得外壳10与激光头之间的距离发生改变，即等于调节了准直镜40与激光发光源之间的距离，使其再次处于最佳值，从而降低远场光斑的尺寸。

外壳10与本体20之间的连接方式除了可以采用上述结构外，还可以采用下述结构：本体20朝向外壳10一端上设置有多组凸起部，凸起部沿激光头与准直镜40所在方向上平行设置；外壳10朝向激光头一端上设置有通孔；通孔能够与凸起部相配合将激光头和外壳10装配连接。具体地，每组凸起部之间的间隔相等。当远场光斑尺寸变大，即准直镜40与激光发光源之间的距离偏离最佳值时，可以将外壳10安装到不同的凸起部上，从而实现对外壳10与激光头之间的距离的调节，即等于调节了准直镜40与激光发光源之间的距离，使其再次处于最佳值，从而降低远场光斑的尺寸。

还需要说明的是，本实用新型提供的激光模组1的外壳10与本体20之间的连接方式可以是上述两种方式，但不仅仅局限于该两种方式，其还可以是其他能够满足调节激光头与外壳10之间距离的要求的任意结构。

激光模组1还包括有扩束镜30，扩束镜30设置于激光头与准直镜40之间。激光头还包括有支架310，支架310设置于激光头朝向外壳10的一端，支架310用于固定扩束镜30。具体地，支架310可以采用金属热沉制作而成。金属热沉是指它的温度不随传递到它的热能的大小变化的金属物体，采用金属热沉制作支架310的目的在于，防止放置于支架310上的扩束镜30与激光发光源之间的距离随周围温度的变化而改变。

准直镜40通过粘结剂固定在外壳10远离激光头的一端上。通过粘结剂将准直镜40固定在外壳10上，这种固定方法简单方便，便于生产操作。粘结剂可以选用塑料胶水或者紫外胶。塑料胶水为无色透明环保胶水，其具有耐水、耐酸碱、耐高低温、抗老化和抗黄变性能好等优点。紫外胶是指必须通过紫外线光照射才能固化的一类胶粘剂，它可以作为粘结剂使用，其具有对环境空气无污染，可燃性低，固化速度快的优点，其在几秒至几十秒即可完成固化，有利于自动化生产线，提高劳动生产率。

本实用新型提供的激光器，其包括有如上所述的激光模组1。激光器包括有固定设备，一个激光器可以包括有多个激光模组1，激光模组1固定在固定设备上。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光器既能降低高温环境对激光器远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光器远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光器的设计和制造成本，同时也减小了激光器的尺寸。

实施例2

本实用新型提供的激光模组1，其包括有本体20和外壳10，本体20上设置有激光头，外壳10上设置有准直镜40，外壳10与本体20之间活动连接，且二者能够沿激光头与准直镜40所在方向上相对移动。在使用本实用新型提供的激光模组1时，如果准直镜40由于外界环境温度的变化发生了热胀冷缩现象，或者激光头在工作过程中，电转换光的同时产生大量的热，导致准直镜40的折射率和焦距发生变化；此时会导致准直镜40与激光头之间的距离偏离最佳值，使得远场光斑变大，使用者可以通过改变外壳10与本体20之间的相对距离来调节准直镜40与激光头之间的距离，使得两者之间的距离再次处于最佳值，从而实现远场光斑尺寸的调整，降低了远场光斑的尺寸，增强了其在实际应用中的效果。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光模组1既能降低高温环境对激光模组1远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光模组1远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光模组1的设计和制造成本，同时也减小了激光模组1的尺寸。

本实用新型提供的激光模组1的实施例2与实施例1的区别在于，激光模组1还包括有散热支架，散热支架安装于激光头远离外壳10的一端，用于与使用设备装配连接。设置散热支架的目的在于，使得激光模组1的激光头产生的热量首先传递给散热支架，因此使得激光模组1的热传导速率更快；激光头产生的热量直接传导到散热支架上，热阻很小，而相比于现有的激光器，激光头热量先要传递给金属外壳，增加了激光头与金属外壳之间的热阻；高温环境中，激光模组1高效的传热速率，有效的降低激光头温度，增加了激光模组1的使用寿命，降低了激光模组1的功率衰减。

综上所述，本实用新型提供的激光模组1，其包括有本体20和外壳10，本体20上设置有激光头，外壳10上设置有准直镜40，外壳10与本体20之间活动连接，且二者能够沿激光头与准直镜40所在方向上相对移动。在使用本实用新型提供的激光模组1时，如果准直镜40由于外界环境温度的变化发生了热胀冷缩现象，或者激光头在工作过程中，电转换光的同时产生大量的热，导致准直镜40的折射率和焦距发生变化；此时会导致准直镜40与激光头之间的距离偏离最佳值，使得远场光斑变大，使用者可以通过改变外壳10与本体20之间的相对距离来调节准直镜40与激光头之间的距离，使得两者之间的距离再次处于最佳值，从而实现远场光斑尺寸的调整，降低了远场光斑的尺寸，增强了其在实际应用中的效果。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光模组1既能降低高温环境对激光模组1远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光模组1远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光模组1的设计和制造成本，同时也减小了激光模组1的尺寸。

本实用新型提供的激光器，其包括有如上所述的激光模组1。与现有的激光器相比，本实用新型提供的激光器既能降低高温环境对激光器远场光斑的影响，也能降低低温环境对激光器远场光斑的影响，也不需要像现有的激光器一样为了避免低温对远场光斑的影响而引入加热元件，降低了激光器的设计和制造成本，同时也减小了激光器的尺寸。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。