Cos半導(dǎo)體激光器陣列的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型的COS半導(dǎo)體激光器陣列，其包括基板，基板上陣列有至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片，任一半導(dǎo)體激光器COS芯片處均設(shè)有一轉(zhuǎn)向光學(xué)組件和一光束整形透鏡；轉(zhuǎn)向光學(xué)組件用于將對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體激光器COS芯片平行于基板發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)向90°輸出，光束整形透鏡用于對(duì)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件轉(zhuǎn)向后的激光束進(jìn)行準(zhǔn)直，本實(shí)用新型中，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件和光束整形透鏡能夠進(jìn)行表面金屬化焊接固定在相應(yīng)位置處，從而能夠較為穩(wěn)固地與基板連接。較好地保證了其工作穩(wěn)定性。
【專利說明】
COS半導(dǎo)體激光器陣列
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種激光器陣列，具體涉及了一種COS半導(dǎo)體激光器陣列。
【背景技術(shù)】
[0002]激光顯示和照明領(lǐng)域所采用的可見光激光光源主要有半導(dǎo)體栗浦固體激光器和半導(dǎo)體激光器兩種，隨著半導(dǎo)體激光器功率的不斷提升，由于半導(dǎo)體栗浦固體激光器存在激光散斑高、可工作環(huán)境要求苛刻、成本高等缺點(diǎn)，越來越多的激光源選用半導(dǎo)體激光器。其中，半導(dǎo)體激光器陣列在較小的體積內(nèi)集成了數(shù)十個(gè)發(fā)光芯片，形成了數(shù)十瓦的激光輸出。但是，現(xiàn)有的半導(dǎo)體激光器陣列大多采用半導(dǎo)體激光器COS芯片，該芯片為側(cè)面發(fā)光形式，因此在陣列封裝時(shí)需要底座上有垂直于底板的屋脊型結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)陣列光輸出，由于該屋脊型結(jié)構(gòu)與底座之間的接觸面積有限，隨著激光芯片輸出功率的不斷提升，其散熱問題逐漸凸顯。另外，現(xiàn)有半導(dǎo)體激光陣列由于排列較為密集，使得其在后期使用過程中對(duì)整個(gè)陣列輸出光束進(jìn)行的整形較為困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的內(nèi)容是提供一種COS半導(dǎo)體激光器陣列，其能夠較好地克服現(xiàn)有半導(dǎo)體激光器陣列散熱不佳的問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的COS半導(dǎo)體激光器陣列，其包括基板，基板上陣列有至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器⑶S芯片，任一半導(dǎo)體激光器⑶S芯片處均設(shè)有一轉(zhuǎn)向光學(xué)組件和一光束整形透鏡；轉(zhuǎn)向光學(xué)組件用于將對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體激光器COS芯片平行于基板發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)向90°輸出，光束整形透鏡用于對(duì)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件轉(zhuǎn)向后的激光束進(jìn)行準(zhǔn)直。
[0005]本發(fā)明中，多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片的電連接底面能夠均與基板焊接在一起，相較于現(xiàn)有的設(shè)置方式，其能夠較佳地增加半導(dǎo)體激光器COS芯片與基板間的接觸面積，從而能夠帶來較佳地散熱性能。另外，本發(fā)明的任一半導(dǎo)體激光器COS芯片的發(fā)光面處能夠均正對(duì)地設(shè)置一個(gè)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件，從而能夠較佳地將半導(dǎo)體激光器COS芯片發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)向90°輸出，而轉(zhuǎn)向后的光束還能夠經(jīng)光束整形透鏡進(jìn)行整形，從而能夠獲得近平行光束，從而能夠有效地降低后續(xù)應(yīng)用時(shí)的整形難度，得到質(zhì)量較佳的輸出光束。
[000?]作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件米用偏振分光棱鏡或45°介質(zhì)反射鏡。
[0007]本發(fā)明中，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件優(yōu)選的采用偏振分光棱鏡或45°介質(zhì)反射鏡，從而能夠較佳地對(duì)半導(dǎo)體激光器COS芯片發(fā)射的激光束進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0008]作為優(yōu)選，光束整形透鏡采用微型球透鏡或自聚焦透鏡。
[0009]本發(fā)明中，光束整形透鏡優(yōu)選的采用微型球透鏡或自聚焦透鏡，從而能夠較佳地對(duì)經(jīng)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件轉(zhuǎn)向后的激光束進(jìn)行整形，以得到近平行光。
[0010]作為優(yōu)選，半導(dǎo)體激光器COS芯片采用共晶焊接的方式與基板連接。
[0011]本發(fā)明中，半導(dǎo)體激光器COS芯片能夠采用共晶焊接的方式與基板連接，從而在保證焊接強(qiáng)度的同時(shí)也能夠帶來較佳地散熱性能。
[0012]作為優(yōu)選，基板內(nèi)部鋪設(shè)有連接電路，半導(dǎo)體激光器COS芯片與連接電路金線連接。
[0013]本發(fā)明中，半導(dǎo)體激光器COS芯片能夠與連接電路金線連接，從而能夠較佳地降低電能在線路中的損耗，節(jié)約能源的同時(shí)也能夠較佳地降低線路在工作中產(chǎn)生的熱量。
[0014]作為優(yōu)選，基板處設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器用于采集半導(dǎo)體激光器COS芯片的工作溫度并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生溫度信號(hào)。
[0015]本發(fā)明中，能夠在基板處設(shè)置溫度傳感器，從而能夠較佳地實(shí)時(shí)檢測(cè)半導(dǎo)體激光器COS芯片的工作溫度，從而能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)激光器陣列的工作狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，較好地保證了其工作穩(wěn)定性。
[0016]作為優(yōu)選，基板設(shè)于一底座上，底座處設(shè)有電氣接口，電氣接口包括用于通過連接電路向半導(dǎo)體激光器COS芯片供電的供電接口，以及用于讀取溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)接口。
[0017]本發(fā)明中，供電接口能夠有多個(gè)，而多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片能夠?qū)?yīng)供電接口的數(shù)量劃分為多組，其中每一組的半導(dǎo)體激光芯片均能夠串聯(lián)或并聯(lián)連接后與不同的供電接口進(jìn)行連接，從而使得能夠通過對(duì)不同的供電接口進(jìn)行供電，而使得本發(fā)明的激光器陣列能夠以不同的狀態(tài)進(jìn)行工作，進(jìn)而能夠較靈活地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)中。
[0018]本發(fā)明中，多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片還能夠以中心對(duì)稱的方式進(jìn)行陣列，從而使得激光器陣列的輸出光束能夠較佳地呈現(xiàn)圓對(duì)稱特性，進(jìn)而能夠大大降低后續(xù)整形的難度。
[0019]本發(fā)明中，多個(gè)半導(dǎo)體激光器⑶S芯片能夠包括多個(gè)紅、綠、藍(lán)三色半導(dǎo)體激光器COS芯片，從而使得一個(gè)半導(dǎo)體激光器陣列可以同時(shí)或分時(shí)輸出RGB激光，經(jīng)過簡單的勻光系統(tǒng)即可較佳地獲得適用于顯示或照明的白光光源，避免了復(fù)雜合光系統(tǒng)。
[0020]作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件和光束整形透鏡均采用膠水粘接在對(duì)應(yīng)位置處。
[0021]作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件與基板的連接處構(gòu)造有一層金屬層以焊接在基板對(duì)應(yīng)位置處。
[0022]本發(fā)明中，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件和光束整形透鏡能夠進(jìn)行表面金屬化焊接固定在相應(yīng)位置處，從而能夠較為穩(wěn)固地與基板連接。
【附圖說明】

[0023]圖1為實(shí)施例1中多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片與基板的連接示意圖；
[0024]圖2為實(shí)施例1中單個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片與基板的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋而并非限定。
[0026]實(shí)施例1
[0027]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例中提供了一種⑶S半導(dǎo)體激光器陣列。其包括設(shè)于底座(圖中未示出)內(nèi)的基板110，基板110上陣列有多個(gè)半導(dǎo)體激光器⑶S芯片120，任一半導(dǎo)體激光器⑶S芯片120處均設(shè)有一轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130和一光束整形透鏡140。其中，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130用于將對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體激光器COS芯片120平行于基板110發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)向90°輸出，光束整形透鏡140用于對(duì)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130轉(zhuǎn)向后的激光束進(jìn)行準(zhǔn)直。另外，基板110內(nèi)部鋪設(shè)有連接電路(圖中未示出)，半導(dǎo)體激光器COS芯片120與連接電路金線連接;基板110處設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器用于采集半導(dǎo)體激光器COS芯片120的工作溫度并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生溫度信號(hào);底座處還設(shè)有電氣接口(圖中未示出)，電氣接口包括用于通過連接電路向半導(dǎo)體激光器COS芯片120供電的供電接口，以及用于讀取溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)接口。
[0028]本實(shí)施例中，半導(dǎo)體激光器COS芯片120采用共晶焊接的方式與基板110連接，轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130米用偏振分光棱鏡，光束整形透鏡140米用微型球透鏡。轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130和光束整形透鏡140均采用膠水粘接在基板110的對(duì)應(yīng)安裝位置處。
[0029]本實(shí)施例中，多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片120為同色芯片且以矩形方式陣列。
[0030]另外，任意相鄰半導(dǎo)體激光器⑶S芯片120間的間距能夠?yàn)??5mm中個(gè)任一數(shù)值，本實(shí)施例中為2.5_，從而能夠獲得較佳的散熱性能且同時(shí)能夠兼顧激光器陣列的體積。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例也提供了一種激光器陣列，其與實(shí)施例1的不同之處在于:轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130采用45°介質(zhì)反射鏡，光束整形透鏡140采用自聚焦透鏡;轉(zhuǎn)向光學(xué)組件130與基板110的連接處構(gòu)造有一層金屬層以焊接在基板110對(duì)應(yīng)位置處。
[0033]實(shí)施例3
[0034]本實(shí)施例也提供了一種激光器陣列，其與實(shí)施例1的不同之處在于:多個(gè)半導(dǎo)體激光器COS芯片120包括紅、綠、藍(lán)三色芯片，且以圓對(duì)稱的方式進(jìn)行陣列；其中，不同顏色的芯片均獨(dú)立供電。
[0035]另外，本實(shí)施例中，三色芯片的功率比為1:0.86:0.52,從而在同時(shí)工作時(shí)能夠獲得較佳色溫的白色激光束。
[0036]以上示意性地對(duì)本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.COS半導(dǎo)體激光器陣列，其特征在于:包括基板(110)，基板(110)上陣列有至少一個(gè)半導(dǎo)體激光器⑶S芯片(120)，任一半導(dǎo)體激光器⑶S芯片(120)處均設(shè)有一轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)和一光束整形透鏡(140);轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)用于將對(duì)應(yīng)半導(dǎo)體激光器⑶S芯片(120)平行于基板(110)發(fā)射的激光束轉(zhuǎn)向90°輸出，光束整形透鏡(140)用于對(duì)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)轉(zhuǎn)向后的激光束進(jìn)行準(zhǔn)直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器陣列，其特征在于:轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)采用偏振分光棱鏡或45°介質(zhì)反射鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器陣列，其特征在于:光束整形透鏡(140)采用微型球透鏡或自聚焦透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器陣列，其特征在于:半導(dǎo)體激光器COS芯片(120)采用共晶焊接的方式與基板(110)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器陣列，其特征在于:基板(110)內(nèi)部鋪設(shè)有連接電路，半導(dǎo)體激光器COS芯片(120)與連接電路金線連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光器陣列，其特征在于:基板(110)處設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器用于采集半導(dǎo)體激光器COS芯片(120)的工作溫度并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生溫度信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光器陣列，其特征在于:基板(110)設(shè)于一底座上，底座處設(shè)有電氣接口，電氣接口包括用于通過連接電路向半導(dǎo)體激光器COS芯片(I20)供電的供電接口，以及用于讀取溫度信號(hào)的數(shù)據(jù)接口。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一所述的激光器陣列，其特征在于:轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)和光束整形透鏡(140)均采用膠水粘接在對(duì)應(yīng)位置處。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光器陣列，其特征在于:轉(zhuǎn)向光學(xué)組件(130)與基板(110)的連接處構(gòu)造有一層金屬層以焊接在基板(110)對(duì)應(yīng)位置處。
【文檔編號(hào)】H01S5/024GK205724367SQ201620619635
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月21日
【發(fā)明人】趙振宇
【申請(qǐng)人】北京為世聯(lián)合科技有限公司