半导体激光器管壳的制作方法

本实用新型涉及激光器封装技术，特别是涉及一种半导体激光器管壳。

背景技术：

半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高等优点，在工业切割、焊接、等方面具有广泛的应用。随着半导体材料外延生长技术、半导体激光波导结构优化技术、高稳定性封装技术的发展，推动了半导体激光工业加工应用及大功率半导体激光器的飞速发展。为产生高功率的激光输出，一般利用管壳将多个激光芯片封装在一起，利用镜片组合将激光芯片所产生的激光聚合到输出尾纤上，通过输出尾纤向外传送激光；然而，由于管壳在安装时，管壳可能由于受力不均衡而产生形变，令输出尾纤的端口位置发生偏移，聚焦光线的焦点偏离输出尾纤的端口，使输出尾纤的端口附件的部件受热，导致输出尾纤产生烧毁问题。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种可避免在管壳安装时发生输出尾纤的端口位置的半导体激光器管壳。

一种半导体激光器管壳，包括：

外壳，该外壳包括基板、连接所述基板的第一侧板、连接所述基板的第二侧板、连接所述基板的第三侧板、及连接所述基板的第四侧板；所述第一侧板的两端分别与所述第三侧板、所述第四侧板连接；所述第二侧板的两端分别与所述第三侧板、所述第四侧板连接；所述第一侧板上设有外透光孔；所述基板下侧面在靠近所述第一侧板的一侧设有隔离槽；及

多级台阶载体，所述多级台阶载体设置在所述外壳内；所述多级台阶载体包括沿第一方向延伸的第一阶梯部、及自所述第一阶梯部沿第二方向延伸形成的第二阶梯部；所述第一阶梯部上设有若干第一台阶面；各所述第一台阶面相对所述基板的高度沿所述第一方向依次降低；所述第二阶梯部上设有高度自所述第一台阶面沿所述第二方向依次降低的第二台阶面、第三台阶面；所述第二台阶面为多个，且相对所述基板的高度沿所述第一方向依次降低；所述第三台阶面为多个，且相对所述基板的高度沿所述第一方向依次降低；所述第一方向与所述第二方向垂直。

上述半导体激光器管壳，通过在基板下侧面在靠近第一侧板的一侧设有隔离槽，若基板受力不均匀导致基板的底面发生形变时，因第一侧板与基板之间的机械连接强度降低，从而防止了因基板的底面形变引起外透光孔的位置变化，避免因输出尾纤输入端偏移而引起输出尾纤产生烧毁。

在其中一个实施例中，所述第一侧板及所述第二侧板沿所述第一方向设置在所述基板两侧；所述第三侧板及所述第四侧板沿所述第二方向设置在所述基板两侧；所述第一侧板与所述第三侧板的连接处及所述第一侧板与所述第四侧板的连接处设有倒角，所述第二侧板与所述第三侧板的连接处及所述第二侧板与所述第四侧板的连接处设有倒角。

在其中一个实施例中，所述第三侧板及所述第四侧板的外侧连接有安装块。

在其中一个实施例中，所述安装块上设有通孔。

在其中一个实施例中，在所述第一阶梯部上，处于所述第一台阶面靠近所述第二侧板一侧的侧壁上设有第一凹槽。

在其中一个实施例中，在所述第一阶梯部上，处于所述第一台阶面远离所述第二阶梯部一侧的侧壁上设有第二凹槽。

在其中一个实施例中，所述第二台阶面与所述第三台阶面之间的侧壁上设有第三凹槽。

在其中一个实施例中，所述第一侧板上设有安装孔。

在其中一个实施例中，还包括连接所述第一侧板的加强块，所述安装孔延伸入所述加强块内；所述加强块内设有连通所述外透光孔的内透光孔。

在其中一个实施例中，所述内透光孔的内侧收窄。

附图说明

图1为本实用新型的一较佳实施例的半导体激光器管壳的立体示意图；

图2为图1所示的半导体激光器管壳的侧视图；

图3A为图1所示的半导体激光器管壳的俯视图；

图3B为图3A所示的半导体激光器管壳沿AA方向的剖视图；

图4为图3A所示的半导体激光器管壳的圆圈B处的放大示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1至图4，为本实用新型一较佳实施方式的半导体激光器管壳100，用于对半导体激光器进行封装，该半导体激光器包括激光芯片、准直透镜、反射镜、聚焦透镜、及输出尾纤。该半导体激光器管壳100包括：

外壳20，该外壳20包括基板21、连接基板21的第一侧板22、连接基板 21的第二侧板23、连接基板21的第三侧板24、及连接基板21的第四侧板25；第一侧板22的两端分别与第三侧板24、第四侧板25连接；第二侧板23的两端分别与第三侧板24、第四侧板25连接；第一侧板22上设有外透光孔220；基板21下侧面在靠近第一侧板22的一侧设有隔离槽210；及

多级台阶载体30，多级台阶载体30设置在外壳20内；多级台阶载体30包括沿第一方向(图3A中F1方向)延伸的第一阶梯部31、及自第一阶梯部31沿第二方向(图3A中F2方向)延伸形成的第二阶梯部32；第一阶梯部31上设有若干第一台阶面33；各第一台阶面33相对基板21的高度沿第一方向依次降低；第二阶梯部32上设有高度自第一台阶面33沿第二方向依次降低的第二台阶面 34、第三台阶面35；第二台阶面34为多个，且相对基板21的高度沿第一方向依次降低；第三台阶面35为多个，且相对基板21的高度沿第一方向依次降低；第一方向与第二方向垂直。

通过在基板21下侧面在靠近第一侧板22的一侧设有隔离槽210，若基板 21受力不均匀导致基板21的底面发生形变时，因第一侧板22与基板21之间的机械连接强度降低，从而防止了因基板21的底面形变引起外透光孔220的位置变化，避免因输出尾纤输入端偏移而引起输出尾纤产生烧毁。

具体地，第一台阶面33用于焊接固定激光芯片；第三台阶面35用于固定连接准直透镜、反射镜；输出尾纤的输入端穿设在外透光孔220中；外透光孔220与第三台阶面35对应设置；聚焦透镜设置在第三台阶面35与外透光孔220 之间；激光芯片所产生的光线经准直透镜调整后形成平行光束，不同平行光束经对应反射镜反射至聚焦透镜上，聚焦透镜将各平行光束聚焦到输出尾纤的输入端，经输出尾纤向外输出激光。因尾纤直径细小，半导体激光器固定时，基板21的受力不均匀会引起外壳20形变，通过基板21下侧面在靠近第一侧板22 的一侧设有隔离槽210，使第一侧板22下侧悬空，从而减少处于第一侧板22下侧的基板21的形变，避免因输出尾纤输入端偏移而引起输出尾纤产生烧毁。优选地，为提升半导体激光器管壳100的散热效果，多级台阶载体30与外壳20 一体成型；具体地，第二侧板23上设有电源输入口230，电源线通过电源输入口230插入到半导体激光器管壳100内。

请参阅图3A，在其中一个实施方式中，第一侧板22及第二侧板23沿第一方向设置在基板21两侧；第三侧板24及第四侧板25沿第二方向设置在基板21 两侧；为避免半导体激光器管壳100表面碰到光纤时，令光纤受损，第一侧板 22与第三侧板24的连接处及第一侧板22与第四侧板25的连接处设有倒角，第二侧板23与第三侧板24的连接处及第二侧板23与第四侧板25的连接处设有倒角。

在其中一个实施方式中，为实现半导体激光器管壳100的固定，第三侧板 24及第四侧板25的外侧连接有安装块26；具体地，安装块26上设有通孔260，中锁螺丝穿过通孔260后连接安装面，将半导体激光器管壳100固定在安装面上；在其他实施方式中，安装块26的外侧设有弧形凹槽，中锁螺丝局部容置在弧形凹槽中，并通过端部将半导体激光器管壳100卡设在安装面上。

请参阅图3A及图4，在其中一个实施方式中，为确保激光芯片与第一阶梯部31充分接触，在第一阶梯部31上，处于第一台阶面33靠近第二侧板23一侧的侧壁上设有第一凹槽331；当利用激光芯片夹持工具将激光芯片放置到第一台阶面33上时，夹持工具的夹持部可以容置到第一凹槽331中，通过将夹持工具往第二侧板23方向移动，可将激光芯片的侧面贴合到第一阶梯部31的壁面上，从而使激光芯片与第一阶梯部31充分接触，提升第一阶梯部31对激光芯片的散热效果。

在其中一个实施方式中，为避免焊接激光芯片时焊料流到激光芯片表面，在第一阶梯部31上，处于第一台阶面33远离第二阶梯部32一侧的侧壁上设有第二凹槽332；焊接激光芯片时，多余的焊料聚集到第二凹槽332中，从而避免多余焊料在激光芯片侧面及第一阶梯部31侧壁的挤压下，流动到激光芯片表面。

请参阅图3A，在其中一个实施方式中，准直透镜安装时其侧面贴合到第二台阶面34与第三台阶面35之间的侧壁上，为避免将准直透镜固定到第三台阶面35时，用于固定准直透镜的胶水过多，使准直透镜滑动，第二台阶面34与第三台阶面35之间的侧壁上设有第三凹槽341；当准直透镜的侧面贴合到第二台阶面34与第三台阶面35之间的侧壁时，多余的胶水在挤压下流到第三凹槽 341中，从而使准直透镜与第三台阶面35可靠固定。

请参阅图1及图3B，在其中一个实施方式中，为固定输出尾纤的输入端口，第一侧板22上设有安装孔221；连接件通过穿设在安装孔221中使输出尾纤的输入端口固定穿设在外透光孔220中。

请参阅图1及图3B，在其中一个实施方式中，为使输出尾纤的输入端口的固定更加可靠，半导体激光器管壳100还包括连接第一侧板22的加强块40，安装孔221延伸入加强块40内，从而使固定输出尾纤的输入端口的连接件的安装更加方便可靠；加强块40内设有连通外透光孔220的内透光孔41。

在其中一个实施方式中，为使入射到输出尾纤的输入端的光线更加集中，使输出尾纤所输出的激光光线亮度更高，内透光孔41的内侧收窄。内透光孔41 收窄后，起到光澜的作用，起到限光作用。

本实施例中，通过在基板下侧面在靠近第一侧板的一侧设有隔离槽，若基板受力不均匀导致基板的底面发生形变时，因第一侧板与基板之间的机械连接强度降低，从而防止了因基板的底面形变引起外透光孔的位置变化，避免因输出尾纤输入端偏移而引起输出尾纤产生烧毁。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。