CN102035133B - 微通道叠层激光器封装定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微通道叠层激光器封装定位装置，包括方形基座和固定微通道单元的定位装置，还包括罗盘和调节装置，罗盘为中心开孔且可旋转的圆形结构，周边均布有圆孔，通过锁紧螺丝固定于基座的一侧，定位装置包括底部定位件、顶部定位件、后定位板、前定位板、升降杆以及升降装置底面，顶部定位件与后定位板顶部铰接配合，后定位板和前定位板并排固定于“L”型的底部定位件的底面上，底部定位件底部圆孔与升降杆嵌套配合，升降杆固定于升降装置底面上，升降装置底面一端固定于所述罗盘上。本发明是集合微通道叠层激光器装配、检验与微调过程于一体，使整个过程简单易行，提高了装配精度，改善了其光束指向性。

Description

微通道叠层激光器封装定位装置

技术领域

本发明涉及一种半导体光电设备封装设备，尤其是一种微通道叠层激光器封装定位装置。

背景技术

大功率半导体激光器在固体激光器泵浦、激光加工、激光医疗、激光显示以及军事应用等领域得到了越来越广泛的应用，特别是在固体激光器泵浦应用中，以其体积小，重量轻，效率和可靠性高等优点倍受青睐。在近十年内，随着大功率半导体激光器芯片结构的进一步优化及其在工业加工、军事等领域的需求的增长，输出功率为数千瓦甚至上万瓦的激光巴条线阵、叠阵等不同封装形式的设计和装配难度更为突出。

在实际应用中，要求半导体激光器能够稳定、可靠工作，叠层封装工艺对激光器可靠性起着极其重要的作用。激光器封装过程包含封装装配，检验和调整等步骤。目前，叠层封装一般仍采用手工完成，其通用工具少、装配过程复杂、定位精度低等普遍成为制约封装效率和可靠性提高的一系列不利因素。 

上述装配过程的缺点主要表现在以下几方面：①尚未形成专用的装配夹具，装配过程人为影响因素较多，因此装配不一致现象严重，影响产品的品质；②装配后，叠层的指向角度和俯仰角度不便于调整，如果需要做调整，则只能拆卸夹具然后定位，影响装配效率和精度，同时可能带来微通道单元损伤等其它潜在危害，进而导致叠层激光器失效。以上问题严重影响了叠层激光器封装的精度、效率及可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在微通道叠层激光器封装过程中，能够集装配、检验与微调过程于一体的微通道叠层激光器封装定位装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种微通道叠层激光器封装定位装置，包括基座和固定微通道单元的定位装置，其特征在于：还包括罗盘和调节装置，所述罗盘为中心开孔且可旋转的圆形结构，周边均布有圆孔，通过锁紧螺丝固定于基座的一侧；所述的定位装置包括底部定位件、顶部定位件、后定位板、前定位板、升降杆以及升降装置底面，所述顶部定位件与后定位板顶部铰接配合，所述后定位板和前定位板并排固定于“L”型的底部定位件的底面上，所述底部定位件底部圆孔与升降杆嵌套配合，所述升降杆固定于升降装置底面上，所述升降装置底面一端固定于所述罗盘上；所述的调节装置包括左右调节螺钉、前后调节螺钉、俯仰调节螺钉和升降螺钉，所述左右调节螺钉与底部定位件侧面配合，所述前后调节螺钉与后定位板和前定位板配合，所述俯仰调节螺钉与顶部定位件配合，所述升降螺钉与升降装置底面配合。

所述基座为方形基座，所述方形基座与所述罗盘配合的一侧均布有螺栓孔。这样可以配合不同大小罗盘安装在不同的位置，增加了整个装置的通用性。

所述前定位板和后定位板一侧中部设置低弹性的绝缘定位条。此绝缘定位条一般为橡胶制品，防止微通道单元与前定位板和后定位板接触后，产生漏电，也避免了微通道单元在装配和拆卸过程中产生磨损。

所述调节装置的头部为低弹性绝缘材料。这种低弹性绝缘材料与微通道单元接触，避免了调整过程中损坏微通道单元表面。

所述绝缘定位条和低弹性绝缘材料为尼龙或有机塑料。

所述定位装置做了绝缘处理，其表面电阻值不低于200MΩ。这样防止在加电测试过程中出现微通道单元接触定位装置，产生短路等问题，影响后续的检验和微调效果，使封装可靠性更高。

所述绝缘处理为表面氧化或表面油漆。

本发明是集微通道叠层激光器装配、检验与微调过程于一体的封装定位装置，对激光器装配完成后，在检验过程中进行微调，利用左右调节螺钉、前后调节螺钉检验激光器发出光斑的效果，能够解决叠层激光器水平偏移和水平指向问题，还可以利用俯仰调节螺钉，解决俯仰指向性问题。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：①将装配、检验和微调过程在该装置中一并考虑，优化了工序，提高了装配效率；②将传统意义的手动装配过程结合辅助定位装置进行完善，便于提高装配一致性；③在装配过程中采用绝缘定位条定位，结合装配完成后定位螺钉对位的双重定位方法，提高了定位精度；④绝缘定位条在材质选择上，兼顾了便于调整和便于检验的两方面的因素，同时减少了微通道单元损伤的可能性；⑤采用可旋转罗盘的设计思路，使得装配过程和检验过程更为方便；⑥本装置通过调节升降杆长度，以满足能够满足不同数量的微通道单元装配需要，增加了装置的通用性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构剖面图；

图2是本发明的左视图；

图3是底部定位件的三维视图；

图4是升降装置底面和升降杆的三维视图；

图5是顶部定位件的三维视图；

图6是后定位板的主视图；

图7是前定位板的主视图；

图8是微通道叠层激光器装配到本发明的结构剖视图；

图9是微通道单元的微调示意图；

图10是微通道叠层激光器正常时的光场原理图；

图11是微通道叠层激光器偏移时的光场原理图；

图12是图10形成的光斑示意图；

图13是微通道单元水平方向偏移的光斑示意图；

图14是微通道单元仰视偏移的光斑示意图；

图15是微通道单元俯视偏移的光斑示意图；

其中，1、方形基座，2、底部定位件，3、左右调节螺钉，4、俯仰调节螺钉，5、顶部定位件，6、后定位板，7、升降杆，8、升降装置底面，9、升降螺丝，10、锁紧螺丝，11、罗盘，12、前定位板，13、前后调节螺钉,14、绝缘定位条，15、微通道单元，16、正电极底座，17、负电极底座。

具体实施方式

从附图1-7中可以看出，本发明具体涉及一种微通道叠层激光器封装定位装置，包括基座和固定微通道单元的定位装置，其特征在于：还包括罗盘11和调节装置，所述罗盘11为中心开孔且可旋转的圆形结构，周边均布有圆孔，通过锁紧螺丝10固定于基座的一侧；所述的定位装置包括底部定位件2、顶部定位件5、后定位板6、前定位板12、升降杆7以及升降装置底面8，所述顶部定位件5与后定位板6顶部铰接配合，所述后定位板6和前定位板12并排固定于“L”型的底部定位件2的底面上，所述底部定位件2底部圆孔与升降杆7嵌套配合，所述升降杆7固定于升降装置底面8上，所述升降装置底面8一端固定于所述罗盘11上；所述的调节装置包括左右调节螺钉3、前后调节螺钉13、俯仰调节螺钉4和升降螺钉9，所述左右调节螺钉3与底部定位件2侧面配合，所述前后调节螺钉13与后定位板6和前定位板12配合，所述俯仰调节螺钉4与顶部定位件5配合，所述升降螺钉9与升降装置底面8配合。

所述基座为方形基座1，所述方形基座1与所述罗盘11配合的一侧均布有螺栓孔。

所述前定位板12和后定位板6一侧中部设置低弹性的绝缘定位条7。

所述调节装置的头部为低弹性绝缘材料。

所述绝缘定位条7和低弹性绝缘材料为尼龙或有机塑料。

所述定位装置做了绝缘处理，其表面电阻值不低于200MΩ。

所述绝缘处理为表面氧化或表面油漆。

本发明是集装配、检验与微调过程于一体微通道叠层激光器封装定位装置，结合附图对整个过程如下说明。

装配过程：首先在方形基座1侧面用紧锁螺母10固定安装具有升降装置底面8的罗盘11，罗盘11可绕锁紧螺母10转动，然后将两个升降杆7并列安装到升降装置底面8上，接着将底部定位件2通过底面两通孔穿到升降杆7上，最后调整升降螺丝9到合适的位置；此时，可将正电极底座16安装到附图8中所示位置，同时在其侧面安装配有绝缘定位条14的前定位板12和后定位板6，然后依次将微通道单元15叠加到升降杆7上，最上面安装负电极底座17，最后将顶部定位件2紧锁到确定位置，这样即可完成微通道叠层激光器的装配工作。

检验和微调过程：这个过程是采用显微镜检验各微通道单元11的对齐情况，根据附图9可知，通过左右调节螺钉3、前后调节螺钉13和俯仰调节螺钉4可以解决微通道单元15的水平偏移、水平指向和俯仰指向问题，同时调整的过程可配合加电检验过程一并进行。当微通道单元15排列效果好，没有发生偏移时，这时形成的光场是均匀的，光束的质量能够满足使用要求，从附图10可以看出，此时的光场产生的光斑也是均匀分布的，如附图12所示；当微通道单元15发生偏移时，则光场中的光线会发生交叉，使光场杂乱，光照强度减弱，如附图11所示，若微通道单元15发生水平方向的偏移时，其产生的光斑如附图13所示，此时可调节左右调节螺钉3和前后调节螺钉13，观察光斑排列均匀时，则可以认为达到微调要求；同理，当微通道单元15发生俯仰方向的偏移时，则会造成光斑的分离（附图14）和交叠（附图15），可调节俯仰调节螺钉4，使排列满足要求。

Claims (7)

1.一种微通道叠层激光器封装定位装置，包括基座和固定微通道单元的定位装置，其特征在于：还包括罗盘（11）和调节装置，所述罗盘（11）为中心开孔且可旋转的圆形结构，周边均布有圆孔，通过锁紧螺丝（10）固定于基座的一侧；

所述的定位装置包括底部定位件（2）、顶部定位件（5）、后定位板（6）、前定位板（12）、升降杆（7）以及升降装置底面（8），所述顶部定位件（5）与后定位板（6）顶部铰接配合，所述后定位板（6）和前定位板（12）并排固定于“L”型的底部定位件（2）的底面上，所述底部定位件（2）底部圆孔与升降杆（7）嵌套配合，所述升降杆（7）固定于所述升降装置底面（8）上，所述升降装置底面（8）一端固定于所述罗盘（11）上；

所述的调节装置包括左右调节螺钉（3）、前后调节螺钉（13）、俯仰调节螺钉（4）和升降螺钉（9），所述左右调节螺钉（3）与底部定位件（2）侧面配合，所述前后调节螺钉（13）与后定位板（6）和前定位板（12）配合，所述俯仰调节螺钉（4）与顶部定位件（5）配合，所述升降螺钉（9）与所述升降装置底面（8）配合。

2.根据权利要求１所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述基座为方形基座（1），所述方形基座（1）与所述罗盘（11）配合的一侧均布有螺栓孔。

3.根据权利要求１所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述前定位板（12）和后定位板（6）一侧中部设置低弹性的绝缘定位条（7）。

4.根据权利要求１所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述调节装置的头部为低弹性绝缘材料。

5.根据权利要求3或4所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述绝缘定位条（7）和低弹性绝缘材料为尼龙或有机塑料。

6.根据权利要求１所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述定位装置做了绝缘处理，其表面电阻值不低于200MΩ。

7.根据权利要求6所述的微通道叠层激光器封装定位装置，其特征在于所述绝缘处理为表面氧化或表面油漆。

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