一种半导体泵浦固体激光器的制作方法

本实用新型涉及一种激光器，特别是指半导体泵浦固体激光器。

背景技术：

现有的激光器全金属骨架，其整体结构成上下格局，其内部的LD发光芯片与主散热体分别放置在相互垂直的空间体上，配合导电引脚整体呈管状立式结构。它利用热沉散热，不带散热支架，这样散热面积有限，另外它的结构安装不够方便，散热设计有局限性，工艺成本以及材料成本难有下降的空间。对于在高度有严格要求的领域，尺寸偏大，焊接不方便。

另外，常用的绿激光器（808nmLD配上晶体）组成分上下结构件，底部圆柱是LD结构件，上方圆柱是晶体结构件，两者独立，激光芯片与胶合晶体分别粘接在不同的金属件上，使用时要进行三次胶粘。这种方式的特点是全金属骨架，利用热沉、外围铜金属体散热；同时使用者往往要多次焊接，安装不够方便，工艺成本以及材料成本难有下降的空间。且该绿激光器使用环境温度是20~40℃，温度低于20℃后激光器出光功率将会受到很大影响，尤其是低温环境下刚通电启动时出光功率会降低60%以上，因此北方地区冬季将无法正常使用绿激光器。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，提供一种加工和生产方便，适当减少了热沉面积但自身附带了散热支架，充分合理的解决了散热的问题，同时也简化了成品安装工序的新型的半导体泵浦固体激光器。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：一种半导体泵浦固体激光器，包括有塑料固定框、金属支架、引脚、LD芯片和热沉片，其中塑料固定框注塑固定在金属支架上，热沉片与金属支架固定或一体连接，所述LD芯片与热沉片上表面镶接，所述金属支架成扁平状，其特征在于：还包括有倍频晶体、分光片、滤波片和接收硅光电池，其中倍频晶体位于LD芯片的正前方，所述分光片位于倍频晶体的前方，且相对于倍频晶体成倾斜设置，所述分光片的下方设置有滤波片和接收硅光电池。

通过采用上述方案，LD芯片与热沉片的上表面镶接，热沉片与金属支架之间用银胶连接，其中LD芯片作用是激光光束发生部件，热沉片给LD芯片提供快速散热件，金属支架作用是为LD芯片增加散热面积。另外由于是平面(扁平)形状的金属支架，以及与塑胶固定框构成LD芯片主体轮廓——扁平形状。塑胶固定框起到固定LD芯片和各个引脚作用；LD芯片与倍频晶体共用扁平金属支架来导热，两者可以方便的一个物理水平面上同时粘接。倍频晶体位于LD芯片出光的正前方，LD芯片产生的808nm激光束透射前方的倍频晶体，被振荡成1064光，最后产生出532nm的绿光，这种塑料固定框和金属支架为一体化支架结构。前置式接收硅光电池，也就是PD反馈管位于出光方向的前端，出射光经过分光片反射部分光给滤光片，过滤掉一部分杂波后，到达接收硅光电池，产生一个感应电流，实现PD监测管作用；而且整个光反馈光路在一体化支架里面实现。本实用新型的进一步设置是：所述分光片与倍频晶体成45度角设置，所述塑料固定框上设置有两对支撑脚，其中一对支撑脚支撑在分光片下侧的左右两个角上，另一对支撑脚支撑在分光片的上侧的左右两个角上，塑料固定框位于分光片的下方设置有供滤波片架设的台阶，台阶下方为放置接收硅光电池的安装平面。

通过采用上述方案，使该产品结构简单，安装方便，特别是把分光片、滤波片和接收硅光电池的安装变得非常简单。

本实用新型的再进一步设置是：还包括有温度传感器和加热电阻，其中温度传感器贴合在金属支架相对于倍频晶体的另一侧，所述加热电阻一端连接在金属支架上，另一端连接在引脚上；所述LD芯片的光线从倍频晶体射出后部分从风光片中透出进行照射，另一部分被分光片反射照射到滤波片，滤波片滤波后被接受硅光电池接受。

通过采用上述方案，滤波片传统的激光器在温度低于20℃环境下使用其出光功率将会受到较大影响，针对这个低温敏感缺陷，该新型激光器在位于扁平金属支架另一面增加了NTC温度传感器和加热电阻。温度传感器(本产品中限定使用贴片式的传感器件)作用是测量、传递温度信息，把这个信息传递给控制电路进行处理；加热电阻在正常工作时，能够在低温环境下给LD芯片和倍频晶体加热用，当温度传感器检测到外界温度偏低时便驱动加热电阻工作，产生热量，防止低温环境下出光功率低于额定功率；当检测到LD芯片内部温度达到额定最高温度时，控制加热电阻停止加热，如此循环使LD芯片内部温度控制在一个适宜的温度范围内。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的立体图；

图2是本实用新型实施例塑料固定框的立体图；

图3是本实用新型实施例去除塑料固定框后的立体图；

图4是本实用新型实施例反映滤波片和接收硅光电池的立体图。

具体实施方式

如图1—图4所示，一种半导体泵浦固体激光器，包括有塑料固定框1、金属支架2、引脚3、LD芯片4和热沉片5，其中塑料固定框1注塑固定在金属支架2上，热沉片5与金属支架2固定或一体连接，所述LD芯片4与热沉片5上表面镶接，镶接可以使粘贴，也可以是银胶连接，所述金属支架2成扁平状，在本实施例中，还包括有倍频晶体6、分光片7、滤波片8和接收硅光电池9，其中倍频晶体6位于LD芯片4的正前方，所述分光片7位于倍频晶体6的前方，且相对于倍频晶体6成倾斜设置，所述分光片7的下方设置有滤波片8和接收硅光电池9；通过采用上述方案，LD芯片4与热沉片5的上表面镶接，热沉片5与金属支架2之间用银胶连接，其中LD芯片4作用是激光光束发生部件，热沉片5给LD芯片4提供快速散热件，金属支架2作用是为LD芯片4增加散热面积。另外由于是平面(扁平)形状的金属支架2，以及与塑胶固定框1构成LD芯片4主体轮廓——扁平形状。塑胶固定框1起到固定LD芯片4和各个引脚3作用；LD芯片4与倍频晶体6共用扁平金属支架2来导热，两者可以方便的一个物理水平面上同时粘接。倍频晶体6位于LD芯片4出光的正前方，LD芯片4产生的808nm激光束透射前方的倍频晶体6，被振荡成1064光，最后产生出532nm的绿光，这种塑料固定框1和金属支架2为一体化支架结构。前置式接收硅光电池9，也就是PD反馈管位于出光方向的前端，出射光经过分光片7反射部分光给滤光片8，过滤掉一部分杂波后，到达接收硅光电池9，产生一个感应电流，实现PD监测管作用；而且整个光反馈光路在一体化支架里面实现。在本实用新型实施例中个，所述分光片8与倍频晶体6成45度角设置，所述塑料固定框1上设置有两对支撑脚1A，其中一对支撑脚支撑在分光片8下侧的左右两个角上，另一对支撑脚1A支撑在分光片8的上侧的左右两个角上，塑料固定框1位于分光片8的下方设置有供滤波片8架设的台阶1B，台阶1B下方为放置接收硅光电池9的安装平面1C。

在本实用新型实施例中，还包括有温度传感器10和加热电阻11，其中温度传感器10用银胶粘接在金属支架2上，相对于倍频晶体6的侧边，所述加热电阻11一端连接在金属支架2上，另一端连接在引脚3上；所述LD芯片4的光线从倍频晶体6射出后部分从分光片7中透出进行照射，另一部分被分光片7反射照射到滤波片8，滤波片8滤波后被接受硅光电池9接受，硅光电池9把这个信息光功率变化传递给控制电路进行光功率输出稳定处理。传统的激光器在温度低于20℃环境下使用其出光功率将会受到较大影响，针对这个低温敏感缺陷，该新型激光器在位于扁平金属支架侧边增加了NTC温度传感器10和加热电阻11。温度传感器10是测量、传递温度信息，把这个信息传递给控制电路进行恒定温度处理；加热电阻11在正常工作时，能够在低温环境下给LD芯片4和倍频晶体6加热用，当温度传感器检测到晶体和LD芯片温度偏低时便驱动加热电阻11工作，产生热量，防止低温环境下出光功率低于额定功率；当检测到LD芯片4内部温度达到额定最高温度时，控制加热电阻11停止加热，如此循环使晶体和LD芯片4温度控制在一个适宜的温度范围内。