专利名称：半导体泵浦的固体激光器装配结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光器领域，特别是涉及一种半导体泵浦的固体激光器装配结构。
背景技术：
在半导体泵浦的激光器中，在泵浦时功率较低时，常用一种方法如图1所示，它主要由LD101和微片激光器102，LD101与微片激光器102之间采用紧贴式端面泵浦。当微片激光器102为腔内倍频微片激光器时，微片输出倍频光光强与微片激光器102端面与LD101发点光距离X，Y，Z方向上相对位置有极大关系。如何将LD101和微片激光器102相对位置很好固定下来这是本实用新型所需解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种半导体泵浦的固体激光器装配结构为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是本实用新型是一种半导体泵浦的固体激光器装配结构，它主要由LD固定支架、微片激光器固定支架、微片激光器组成；所述的LD固定支架与微片激光器固定支架紧密贴合；安装在微片激光器固定支架上的微片激光器端面与安装在LD固定支架上的LD的发光点平面具有一定的夹角。
本实用新型还包括LD、固定发光芯片半圆支架、发光芯片；所述的微片激光器固定支架中部具有一贯穿通孔；所述的LD固定支架具有通孔，LD和固定发光芯片半圆支架安装在LD固定支架的通孔内；所述的微片激光器固定支架的内端面与LD固定支架的内端面紧密贴合；所述的发光芯片安装在微片激光器的前端，微片激光器套置在微片激光器固定支架中部通孔内且内端面与安装在LD固定支架通孔内的LD端相面对。
所述的LD固定支架通孔为多级台阶孔，台阶孔的孔径由外向内逐级缩小，LD套置在靠外孔径最大的台阶孔内，固定发光芯片半圆支架安装第二台阶孔内；所述的微片激光器固定支架内端面中部向内凸设一圆形凸台，所述的通孔贯穿于该圆形凸台的中部，微片激光器固定支架中部凸台伸入LD固定支架的最小台阶孔并与该台阶孔的最小孔之间形成间隙配合。
所述的微片激光器的两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面垂直于微片激光器的纵向轴线，微片激光器的纵向轴线垂直于LD的发光点平面，微片激光器的两端面与纵向轴线具有一定夹角，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面垂直于微片激光器的纵向轴线，微片激光器固定支架中部套置微片激光器的孔和微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面形成一定夹角，微片激光器的两端面与其纵向轴线垂直，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面与微片激光器的纵向轴线形成一定夹角，微片激光器的纵向轴线与LD的发光点平面形成一定的夹角，微片激光器的两端面与其纵向轴线垂直，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
所述的微片激光器固定支架由内、外两个圆片组成，微片激光器固定套置在外圆片的中部通孔内；内圆片安装在LD固定支架与外圆片之间。
所述的内圆片与外圆片的结合面与微片激光器的纵向轴线具有一定的夹角。
所述的内圆片与外圆片的结合面与微片激光器的纵向轴线垂直。
本实用新型还包括准直与聚焦光学元件，该准直与聚焦光学元件套置在LD固定支架的最小台阶孔内且位于LD与微片激光器的光路上。
采用上述方案后，由于本实用新型采用固定半导体激光器固定件与固定微片激光器固定件之间端面接触平移方法，同时使微片激光器的端面与固定半导体激光器及固定微片激光器两个固定件接触端面保持一个小的倾角，从而实现两固定件端面紧贴平移过程中，LD发光点或LD准直会聚焦点与微片激光器被泵浦点间X，Y，Z三个方向距离连接可调。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是习用固体激光器装配结构；图2a是本实用新型的第一个实施例的结构示意图；图2b是本实用新型的第二个实施例的结构示意图；图2c是本实用新型的第三个实施例的结构示意图；图2d是本实用新型的第四个实施例的结构示意图；
图2e-2i是本实用新型的其它实施例的结构示意图；图3是常见LD泵浦激光器光路图结构示意图；图4、图5是本实用新型的第五个实施例的结构示意图；图6-图8是本实用新型的C-Block封装LD激光器的示意图。
具体实施方式
实施例1(如图2a所示)一种半导体泵浦的固体激光器装配结构，它由LD201、固定发光芯片半圆支架202、LD固定支架203、发光芯片204、管脚205、微片激光器固定支架206、微片激光器207组成。
所述的微片激光器固定支架206内端面中部向内凸设一圆形凸台2061，一通孔贯穿微片激光器固定支架206且位于圆形凸台2061的中部。所述的LD固定支架203具有三级台阶孔，台阶孔的孔径由外向内逐级缩小，LD201套置在靠外孔径最大的台阶孔2031内，固定发光芯片半圆支架202安装第二台阶孔2032内，所述的微片激光器固定支架206中部凸台2061伸入最小台阶孔2033并与该最小台阶孔2033之间形成间隙配合，微片激光器固定支架206的内端面2062与LD固定支架203的内端面2034紧密贴合；所述的发光芯片204安装在微片激光器207的前端，微片激光器207套置在微片激光器固定支架206中部通孔2063内。所述的微片激光器固定支架206与LD固定支架203的贴合面2062、2034垂直于微片激光器207的纵向轴线2071，微片激光器207的纵向轴线2071垂直于LD201的发光点平面2011，微片激光器207的两端面2072与其纵向轴线2071具有一定夹角θ，从而使得该两端面2072与LD201的发光点平面2011形成一定的夹角θ。
原理在图2a中，定位基准面S1与LD201发光点平面平行，所可为LD201与LD固定支架203的定位基准面，固定发光芯片半圆支架202面与LD固定支架203一个台阶面可以直接接触，同时提高了LD芯片的散热能力；固定发光芯片半圆支架202与LD固定支架203这个台阶面亦可以不接触，微片激光器207侧面切有一定角度，这样207的前端面与基准面呈小角度倾角θ，LD发光点在轴向与207前端S2距离为d，LD固定支架203通孔内径为ΦD2，微片激光器固定支架206前端外径为D1，D2＞D1，S3为LD固定支架203与微片激光器固定支架206接触面，由于D2＞D1，则在X，Y方向微片激光器固定支架206相对LD固定支架203有ΔD＝D2-D1位移量，同时207前端面S2与基准面有夹角θ，则微片激光器固定支架206在S2的X，Y方向移动时，d亦发生变化，这样图2中当微片激光器固定支架206与固定发光芯片半圆支架202在S3上相对平移时，LD发光点微片端面泵浦点位置可在X，Y，Z三个方向上在预定范围内得以调整，从而获得微片激光器最佳泵浦位置，以得到最佳功率，光斑质量等参数输出。
实施例2(如图2b所示)所述的微片激光器固定支架206b与LD固定支架203b的贴合面2061b垂直于微片激光器207b的纵向轴线2071b，微片激光器固定支架206b中部套置微片激光器的孔2062b和微片激光器固定支架206b与LD固定支架的贴合面2061b形成一定夹角θ，微片激光器207b的两端面2072b与其纵向轴线2071b垂直，该两端面2071b与LD201b的发光点平面形成一定的夹角θ。其它结构与实施例1基本相同。
实施例3(如图2c、2d所示)所述的微片激光器固定支架206c与LD固定支架203c的贴合面与微片激光器207c的纵向轴线2071c形成一定夹角θ，微片激光器207c的纵向轴线2071c与LD的发光点平面形成一定的夹角θ，微片激光器207c的两端面2072c与其纵向轴线2071c垂直，该两端面2072c与LD的发光点平面形成一定的夹角。其它结构与实施例1基本相同。
图2c与图2d的不同在于图2d将LD固定支架203C端面切成与基准S面有小倾角θ。而图2d中将微片激光器固定支架206d端面切成与基准面S有小倾角θ。
实施例4(如图2e所示)所述的微片激光器固定支架206e由内圆片2061e与外圆片2062e两个组成。内圆片2061e安装在LD固定支架203e与外圆片2062e之间。微片激光器207e固定套置在外圆片2062e的中部通孔内。所述的内圆片2061e与外圆片2062e的结合面2063e与微片激光器207e的纵向轴线2071e具有一定的夹角θ。所述的内圆片2061e与外圆片2062e的结合面2064e与微片激光器207e的纵向轴线2071e垂直。调节外圆片2062e到所需位置，再放入内圆片2061e，以消除间隙并保持整体端面紧密粘结。其它结构与实施例1基本相同。
图2f是图2e简化结构，将图2a中LD固定支架203f和微片激光器固定支架206f磨成有θ楔角端面。
图2g中采用一段不同厚度L1垫块来调节微片端面与LD发光点距离。
图2h中设置一组不同L2，L3来调节微片端面与LD发光点距离。
图2i中设置一组不同微片端面与其固定支架203i、206i之间不同距。
在图2e，图2f，图2g，图2h，图2i中可实现微片激光器出光与其固定件轴线平行。
在图2a-2i中的一系列结构均是贴面式半导体泵浦激光器而设置的装配结构；其特点是固定LD金属件与固定微片激光器金属件之间采用端面紧密接触方式固定，其结构稳定，简洁，导热性能好，调节简单，适用大规模低成本生产。
图3为另一种常见LD泵浦激光器光路图图3中，301为LD，302，303分别为准直器和聚焦透镜，304为微片激光器，302，303亦可以为单个或一组光学元件构成的准直聚焦系统。对图3泵浦结构，本专利采用先将LD与准直和聚焦光学元件装配成一个独立部件，见图4图4中，401为LD，402为LD固定支架，403为准直聚焦透镜套筒，404为准直和会聚透镜。
采用图4结构后，装有微片激光器固定支架可采用图2(a)，图2(b)，图2(c)，图2(d)，图2(e)，图2(f)，图2(g)，图2(h)，图2(i)相同方式实现X，Y，Z的平移和端面接触方式固定，这里不再一一作图，图5中给出其中一个典型结构。
实施例5(如图5所示)一种半导体泵浦的固体激光器装配结构，它由LD501、LD固定支架502、准直会聚透镜套筒503、准直和会聚透镜504、楔角圆筒505、带楔角的微片激光器固定圆筒506、微片激光器固定支架507、微片激光器508组成。所述的准直和会聚透镜504套置在LD固定支架502的最小台阶孔5021内且位于LD501与微片激光器508的光路上。
与图2，图3贴面式系列结构稍不同的是，带透镜系统的LD泵浦系统对Z方向距离相对贴面式不是很敏感，505、506亦可以为单一整块。
对于C-Block封装LD激光器，本专利采用图6结构即可使图2～图5装配所有结构应用于C-Block封装。
图6中，601为C-Block的LD，602为带有圆孔支架，与601粘接或焊接成一体，603为发光点，图5中601与602粘结面A面等效于图2a中的S面作为基准面。本专利应用于C-Block贴面式结构一种简易结构见图7图7中，701为LD，702为固定微片激光器基座，703为微片激光器，704LD发光芯片，705为导胶槽，703与702之间端面之间有θ的夹角，701与702之间相对平移，则可实现704与在703上泵浦点X，Y，Z三维调整，705为导胶槽防止701与702之间粘结胶被挤压污染LD发光点。
图8中，801为LD，802为固定微片激光器基座，803为微片激光器，804为LD发光芯片805为导胶槽。
图8与图7原理相同，只是将802与803粘结面磨成楔角。
权利要求1.一种半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于它主要由LD固定支架、微片激光器固定支架、微片激光器组成；所述的LD固定支架与微片激光器固定支架紧密贴合；安装在微片激光器固定支架上的微片激光器端面与安装在LD固定支架上的LD的发光点平面具有一定的夹角。
2.根据权利要求1所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于它还包括LD、固定发光芯片半圆支架、发光芯片；所述的微片激光器固定支架中部具有一贯穿通孔；所述的LD固定支架具有通孔，LD和固定发光芯片半圆支架安装在LD固定支架的通孔内；所述的微片激光器固定支架的内端面与LD固定支架的内端面紧密贴合；所述的发光芯片安装在微片激光器的前端，微片激光器套置在微片激光器固定支架中部通孔内且内端面与安装在LD固定支架通孔内的LD端相面对。
3.根据权利要求1所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的LD固定支架通孔为多级台阶孔，台阶孔的孔径由外向内逐级缩小，LD套置在靠外孔径最大的台阶孔内，固定发光芯片半圆支架安装第二台阶孔内；所述的微片激光器固定支架内端面中部向内凸设一圆形凸台，所述的通孔贯穿于该圆形凸台的中部，微片激光器固定支架中部凸台伸入LD固定支架的最小台阶孔并与该台阶孔的最小孔之间形成间隙配合。
4.根据权利要求1所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的微片激光器的两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
5.根据权利要求4所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面垂直于微片激光器的纵向轴线，微片激光器的纵向轴线垂直于LD的发光点平面，微片激光器的两端面与纵向轴线具有一定夹角，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
6.根据权利要求4所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面垂直于微片激光器的纵向轴线，微片激光器固定支架中部套置微片激光器的孔和微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面形成一定夹角，微片激光器的两端面与其纵向轴线垂直，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
7.根据权利要求4所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的微片激光器固定支架与LD固定支架的贴合面与微片激光器的纵向轴线形成一定夹角，微片激光器的纵向轴线与LD的发光点平面形成一定的夹角，微片激光器的两端面与其纵向轴线垂直，该两端面与LD的发光点平面形成一定的夹角。
8.根据权利要求1所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的微片激光器固定支架由内、外两个圆片组成，微片激光器固定套置在外圆片的中部通孔内；内圆片安装在LD固定支架与外圆片之间。
9.根据权利要求8所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的内圆片与外圆片的结合面与微片激光器的纵向轴线具有一定的夹角。
10.根据权利要求8所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于所述的内圆片与外圆片的结合面与微片激光器的纵向轴线垂直。
11.根据权利要求1所述的半导体泵浦的固体激光器装配结构，其特征在于它还包括准直与聚焦光学元件，该准直与聚焦光学元件套置在LD固定支架的最小台阶孔内且位于LD与微片激光器的光路上。
专利摘要本实用新型公开了一种半导体泵浦的固体激光器装配结构，它主要由LD、固定发光芯片半圆支架、LD固定支架、发光芯片、微片激光器固定支架、微片激光器组成。由于本实用新型采用固定半导体激光器固定件与固定微片激光器固定件之间端面接触平移方法，同时使微片激光器的端面与固定半导体激光器及固定微片激光器两个固定件接触端面保持一个小的倾角，从而实现两固定件端面紧贴平移过程中，LD发光点或LD准直会聚焦点与微片激光器被泵浦点间X，Y，Z三个方向距离连接可调。
文档编号H01S3/02GK2755830SQ200420054268
公开日2006年2月1日 申请日期2004年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者吴砺, 凌吉武, 陈卫民 申请人:福州高意通讯有限公司