一种VCSEL光源器件的制作方法

本技术涉及光源，特别是涉及一种vcsel光源器件。

背景技术：

1、vcsel芯片的发光区域为光锥孔，为了保证vcsel芯片输出的光线的光照强度，在包含有vcsel芯片的激光光源器件中一般都具有多个光锥孔共同输出激光光线；对于单个光锥孔而言，其输出的光线能量呈高斯分布，发散角在10°-30°之间，为此要使得多个光锥孔输出亮度均匀的光斑，往往需要利用光学透镜等光学元件的整形处理。

2、目前包含有vcsel芯片的激光光源器件输出的激光光线的光斑多一般为矩形光斑，难以满足激光光源器件在各种不同的应用场景中的多样化需求。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种vcsel光源器件，满足含有vcsel芯片的激光光源器件在各种不同的应用场景中的多样化需求。

2、为解决上述技术问题，本实用新型提供一种vcsel光源器件，包括：基板，设置在所述基板上的vcsel芯片组件；和所述基板相连接且位于所述vcsel芯片组件的输出光路上的光学透镜；其中，所述vcsel芯片组件上设置有多个发光孔，所述光学透镜用于对各个所述发光孔输出的光线进行整形输出具有圆形光斑的光束。

3、在本申请的一种可选地实施例中，所述光学透镜为内表面为内凹曲面的凹透镜；

4、所述vcsel芯片组件的多个所述发光孔的分布区域为长方形区域；

5、在所述光学透镜的内表面上，x轴方向曲线的曲率变化率大于y轴方向曲线的曲率变化率，所述y轴方向曲线的曲率变化率大于对角线方向曲线的曲率变化率；

6、其中，x轴方向为和所述长方形区域的短边方向平行的方向；y轴方向为和所述长方形区域的长边方向平行的方向；对角线方向为和所述长方形区域的对角线方向平行的方向；

7、所述x轴方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和x轴方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线；

8、所述y轴方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和y轴方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线；

9、所述对角线方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和对角线方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线。

10、在本申请的一种可选地实施例中，所述光学透镜为内表面为内凹曲面的凹透镜；

11、所述vcsel芯片组件的多个所述发光孔的分布区域为正方形区域；

12、在所述光学透镜的内表面上，x轴方向曲线和y轴方向曲线的曲率变化率相等且大于对角线方向曲线的曲率变化率；

13、其中，x轴方向和y轴方向分别和所述正方形区域的两条相互垂直边方向平行的两个方向；对角线方向为和所述正方形区域的对角线方向平行的方向；

14、所述x轴方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和x轴方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线；

15、所述y轴方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和y轴方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线；

16、所述对角线方向曲线为所述vcsel芯片组件的中心光线和对角线方向所在平面与在所述光学透镜的内表面相交的曲线。

17、在本申请的一种可选地实施例中，所述vcsel芯片组件包括具有多个所述发光孔的单片vcsel芯片，或者包括多个vcsel芯片且每个所述vcsel芯片上设有一个发光孔。

18、在本申请的一种可选地实施例中，所述发光孔为光锥孔。

19、在本申请的一种可选地实施例中，所述单片vcsel芯片和所述vcsel芯片的波长均为500nm-1300nm。

20、在本申请的一种可选地实施例中，所述基板上设置有多个所述vcsel芯片组件；每个所述vcsel芯片组件对应一个所述光学透镜；各个所述光学透镜一体成型并共同和所述基板形成一个容纳所述vcsel芯片组件的空腔。

21、在本申请的一种可选地实施例中，各个所述光学透镜的一体成型结构通过环形承载件和所述基板固定连接。

22、在本申请的一种可选地实施例中，所述光学透镜为硅树脂透镜或者环氧树脂透镜。

23、在本申请的一种可选地实施例中，所述光学透镜的内外表面均设置有磨砂层。

24、本实用新型所提供的一种vcsel光源器件，包括：基板，设置在基板上的vcsel芯片组件；和基板相连接且位于vcsel芯片组件的输出光路上的光学透镜；其中，vcsel芯片组件上设置有多个发光孔，光学透镜用于对各个发光孔整形输出具有圆形光斑的光束。

25、本申请中的vcsel光源器件中将vcsel芯片组件设置于基板上，并通过vcsel芯片组件上的多个发光孔共同输出激光光束；在此基础上，还进一步地通过光学透镜的整形作用使得各个发光孔共同输出的光束光斑为圆形光斑，从而满足vcsel光源器件在各种不同的应用场景中的个性化需求。

26、且在本申请的一种可选的实施例中，进一步地考虑到vcsel芯片组件上的多个发光孔的排布区域基本都是矩形区域，为此，在本申请可选地实施例中还进一步地设置光学透镜的内表面在不同方向上具有不同的曲率变化率，从而保证光学透镜能够将矩形分布的各个发光孔共同输出的光束共同整形为圆形光斑的光束。

技术特征：

1.一种vcsel光源器件，其特征在于，包括：基板，设置在所述基板上的vcsel芯片组件；和所述基板相连接且位于所述vcsel芯片组件的输出光路上的光学透镜；其中，所述vcsel芯片组件上设置有多个发光孔，所述光学透镜用于对各个所述发光孔输出的光线进行整形输出具有圆形光斑的光束。

2.如权利要求1所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述光学透镜为内表面为内凹曲面的凹透镜；

3.如权利要求1所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述光学透镜为内表面为内凹曲面的凹透镜；

4.如权利要求2或3所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述vcsel芯片组件包括具有多个所述发光孔的单片vcsel芯片，或者包括多个vcsel芯片且每个所述vcsel芯片上设有一个发光孔。

5.如权利要求4所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述发光孔为光锥孔。

6.如权利要求4所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述单片vcsel芯片和所述vcsel芯片的波长均为500nm-1300nm。

7.如权利要求1所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述基板上设置有多个所述vcsel芯片组件；每个所述vcsel芯片组件对应一个所述光学透镜；各个所述光学透镜一体成型并共同和所述基板形成一个容纳所述vcsel芯片组件的空腔。

8.如权利要求7所述的vcsel光源器件，其特征在于，各个所述光学透镜的一体成型结构通过环形承载件和所述基板固定连接。

9.如权利要求1所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述光学透镜为硅树脂透镜或者环氧树脂透镜。

10.如权利要求1所述的vcsel光源器件，其特征在于，所述光学透镜的内外表面均设置有磨砂层。

技术总结
本技术涉及光源领域，具体公开了一种VCSEL光源器件，包括：基板，设置在基板上的VCSEL芯片组件；和基板相连接且位于VCSEL芯片组件的输出光路上的光学透镜；其中，VCSEL芯片组件上设置有多个发光孔，光学透镜用于对各个发光孔整形输出具有圆形光斑的光束。本申请中的VCSEL光源器件中将VCSEL芯片组件设置于基板上，并通过VCSEL芯片组件上的多个发光孔共同输出激光光束；在此基础上，还进一步地通过光学透镜的整形作用使得各个发光孔共同输出的光束光斑为圆形光斑，从而满足VCSEL光源器件在各种不同的应用场景中的个性化需求。

技术研发人员：黄伟,曹宇星,汪洋,李向阳
受保护的技术使用者：深圳循光科技有限公司
技术研发日：20230616
技术公布日：2024/1/15