CN103792596B - 透镜及使用该透镜的光学模组 - Google Patents

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Abstract

一种透镜，用于改变边射型激光二极管输出的激光光束高度，包括第一反射面，该第一反射面为面向激光光束设置的倾斜面，用以反射激光光束；与第一反射面平行设置的第二反射面，该第二反射面用以再次反射经由所述第一反射面所反射的激光光束；透射面，该透射面连接所述第一反射面和所述第二反射面，经由所述第二反射面所反射的激光光束经过该透射面折射入透镜；以及与透射面相对设置的出射面，经由所述透射面折射入透镜的激光光束通过该出射面折射出该透镜。本发明还涉及一种使用该透镜的光学模组。本发明中入射至透镜的激光光束被第一反射面和第二反射面连续反射后再经过透射面和出射面的连续折射后折射出透镜，从而实现激光光束高度的改变。

Description

透镜及使用该透镜的光学模组
技术领域
本发明涉及一种使用透镜的光学模组，尤其涉及一种可改变激光二极管输出的激光光束高度的透镜及使用该透镜的光学模组。
背景技术
激光二极管（LaserDiode，LD）作为一种高效的发光源，具有单色性好、光束发射角度小、发光强度高、体积小、寿命长的等诸多特点已经被广泛的运用于光通信领域。由于边射型激光二极管（Edge-emittingLaserDiode）所输出的激光光束是从该边射型激光二极管的侧面出光，因此又常作为激光投影系统中的光源使用，以降低激光投影系统的整体厚度。
普通的边射型激光二极管会通过固晶的方法放置于基板的焊盘上并用固定胶最终将边射型激光二极管固定于基板上，但由于边射型激光二极管自身厚度较薄，而电路板的焊盘和固定胶的厚度通常也很薄，导致该边射型激光二极管的发光位置到基板的距离在100微米以下，从而很难和其他光学机构件配合（比如分光镜、反射镜等）。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可改变激光二极管输出的激光光束高度的透镜及使用该透镜的光学模组。
一种透镜，用于改变边射型激光二极管输出的激光光束高度，包括第一反射面，该第一反射面为面向激光光束设置的倾斜面，用以反射激光光束；第二反射面，该第二反射面与所述第一反射面平行设置，该第二反射面用以再次反射经由所述第一反射面所反射的激光光束；透射面，该透射面连接所述第一反射面和所述第二反射面，经由所述第二反射面所反射的激光光束经过该透射面折射入透镜；以及与透射面相对设置的出射面，经由所述透射面折射入透镜的激光光束通过该出射面折射出该透镜。
一种使用该透镜的光学模组，包括一用以产生某特定波长之激光入射光束的边射型激光二极管和一用于改变所述边射型激光二极管输出的激光入射光束高度的透镜以及用以承载所述边射型激光二极管和透镜的基板，所述透镜包括第一反射面，该第一反射面为面向激光光束设置的倾斜面，用以反射激光光束；第二反射面，该第二反射面与所述第一反射面平行设置，该第二反射面用以再次反射经由所述第一反射面所反射的激光光束；透射面，该透射面连接所述第一反射面和所述第二反射面，经由所述第二反射面所反射的激光光束经过该透射面折射入透镜；以及与透射面相对设置的出射面，经由所述透射面折射入透镜的激光光束通过该出射面折射出该透镜。
本发明中入射至透镜的激光光束被第一反射面和第二反射面连续反射后再经过透射面和出射面的连续折射后折射出透镜，从而实现激光光束高度的改变。
下面参照附图，结合实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1是本发明第一实施例的光学模组的结构示意图。
图2是本发明第二实施例的光学模组的结构示意图。
主要元件符号说明
边射型激光二极管 10、10a
固定胶 11、11a
透镜 20、20a
第一反射面 201、201a
第二反射面 202、202a
透射面 203、203a
凹槽 204
开口 205
出射面 206、206a
入射面 207
第一凸透镜 208
第二凸透镜 209
密闭空间 210
基板 30、30a
焊盘 31、31a
光学模组 100、100a
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明第一实施例的光学模组100包括一边射型激光二极管10、一用于改变该边射型激光二极管10所输出的激光光束高度的透镜20以及承载该边射型激光二极管10和该透镜20的基板30。
该边射型激光二极管10用于产生特定波长的激光光束。该边射型激光二极管10是通过固晶的方法放置于该基板30的焊盘31上并用固定胶11最终将该边射型激光二极管10牢固固定于该基板30上。该基板30上设置有电路结构（图未示）。该基板30的电路结构通过焊盘31与该边射型激光二极管10电连接以为该边射型激光二极管10提供工作所需电能。
该固定胶11为导电银胶。该边射型激光二极管10是通过该固定胶11固定于基板30上并通过固定胶11与该基板30的焊盘31形成电性连接。
该透镜20用于改变该边射型激光二极管10输出的激光光束的高度。该透镜20通过所述固定胶11固定于所述基板30上。该透镜20包括一第一反射面201、与该第一反射面201平行设置的第二反射面202、连接该第一反射面201和第二反射面202的透射面203以及与透射面203相对设置的出射面206。
该第一反射面201为一面向激光光束设置的倾斜面。所述边射型激光二极管10输出的激光光束照射到该第一反射面201上并被该第一反射面201所反射。在本实施例中，该第一反射面201与激光光束的传播方向呈45度角设置，所述边射型激光二极管10输出的激光光束的传播方向经过该第一反射面201反射后改变了90度。
该第二反射面202与该第一反射面201之间平行、间隔设置。该第二反射面202位于该第一反射面201的上方。该第二反射面202用于再次反射经由所述第一反射面201所反射的激光光束。在本实施例中，激光光束的传播方向经由该第二反射面202反射后再次改变了90度，即所述边射型激光二极管10输出的激光光束经过第一反射面201和第二反射面202的连续反射后其传播方向与该激光光束入射至该透镜20之前的传播方向保持一致。
经由所述第二反射面202所反射的激光光束经过该透射面203折射入透镜20。
经由所述透射面203折射入透镜20的激光光束最终通过该出射面206折射出该透镜20。该出射面206与该透射面203平行设置，激光光束的传播方向经过该透射面203和出射面206的连续折射后其传播方向与该激光光束入射至该透射面203之前的传播方向保持一致。所述第一反射面201、第二反射面202和透射面203共同围设出一具有开口205的凹槽204。所述透射面203位于该凹槽204的底部。该开口205相对于透射面203开设于该凹槽204的顶部。在本实施例中，所述透镜20由玻璃、树脂等透光性材质构成。该凹槽204可以通过注射的方式一体成型。
进一步地，在本实施例中，所述第一反射面201和第二反射面202上可选择性地涂覆一层反射膜（图未示）以增加激光光束的反射率。优选地，该反射膜的折射率大于该透镜20的折射率。
请同时参考图2，与图1所述的第一实施例不同的是，本发明第二实施例的光学模组100a的透镜20a还包括一相对出射面206a设置的入射面207、形成于该入射面207上的第一凸透镜208以及形成于该透镜20a的出射面206a上的第二凸透镜209。
该入射面207与所述透射面203a平行、间隔设置。激光光束经由该入射面207折射入该透镜20a并朝向所述第一反射面201a传播。
该透镜20a的入射面207上对应激光光束的入射位置处向外凸伸形成一第一凸透镜208。所述边射型激光二极管10a输出的激光光束具有一定的发散角度，入射至该透镜20a表面的激光光束经由该第一凸透镜208折射后变为平行光束并朝向所述第一反射面201a传播。
该透镜20a的出射面206a上对应激光光束的出射位置处向外凸伸形成一第二凸透镜209。从出射面206a折射出的激光光束经由该第二凸透镜209折射后变为汇聚光束以方便与其他光学机构件配合（比如经过汇聚之后的光束耦合进入光纤的效率会更高）。
所述第一反射面201a、第二反射面202a、透射面203a和入射面207共同围设出一密闭空间210。
在本实施例中，所述第一凸透镜208和第二凸透镜209可通过注射的方式与透镜20a一体成型。
在本实施例中，所述第一凸透镜208和第二凸透镜209分别自入射面207和出射面206a一体向外凸伸形成。在其他实施例中，所述第一凸透镜208和第二凸透镜209也可以单独成型并对应设置于入射面207和出射面206a上。
在本发明中，入射至所述透镜20、20a的激光光束被第一反射面201、201a和第二反射面202、202a连续反射后再经过透射面203、203a和出射面206、206a的折射后折射出透镜20、20a，从而改变激光光束的出射高度。
可以理解的是，增加（减小）所述透镜20、20a的第一反射面201、201a与第二反射面202、202a之间的间隔距离就能有效增加（减小）边射型激光二极管10、10a输出的激光光束的出射高度。
还可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种透镜，用于改变边射型激光二极管输出的激光光束高度，包括：
第一反射面，该第一反射面为面向激光光束设置的倾斜面，用以反射激光光束；
第二反射面，该第二反射面与所述第一反射面平行设置，该第二反射面用以再次反射经由所述第一反射面所反射的激光光束；
透射面，该透射面连接所述第一反射面和所述第二反射面，经由所述第二反射面所反射的激光光束经过该透射面折射入透镜；以及
与透射面相对设置的出射面，经由所述透射面折射入透镜的激光光束通过该出射面折射出该透镜。
2.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：该透镜的出射面上对应激光光束的出射位置处向外凸伸形成凸透镜，从出射面折射出的激光光束经由该凸透镜折射后变为汇聚光束。
3.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述透镜还包括与出射面相对设置的入射面，该入射面与所述透射面间隔设置，所述激光光束经由该入射面折射入该透镜并朝向第一反射面传播。
4.如权利要求3所述的透镜，其特征在于：该透镜的入射面上对应激光光束的入射位置处向外凸伸形成一凸透镜，入射至该透镜表面的激光光束经由该凸透镜折射后变为平行光束。
5.如权利要求3所述的透镜，其特征在于：所述第一反射面、第二反射面、透射面和入射面共同围设出一密闭的凹槽。
6.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述第一反射面、第二反射面和透射面共同围设出一具有开口的凹槽。
7.如权利要求6所述的透镜，其特征在于：所述透射面位于凹槽的底部，所述开口相对透射面开设于凹槽的顶部。
8.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述第一反射面与激光光束的传播方向之间的夹角为45度。
9.如权利要求1所述的透镜，其特征在于：所述第一反射面和第二反射面上均涂覆有反射材料。
10.一种光学模组，包括边射型激光二极管、透镜及用以承载所述边射型激光二极管和透镜的基板，所述边射型激光二极管用以产生激光光束，所述透镜用于改变所述边射型激光二极管输出的激光光束高度，其特征在于：所述透镜为权利要求1-9项中任意一项所述的透镜。
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