CN107528212B - 一种多路集成窄脉冲半导体激光器 - Google Patents

一种多路集成窄脉冲半导体激光器 Download PDF

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Abstract

本发明适用于光电技术领域，提供一种多路集成窄脉冲半导体激光器，包括激光器管壳、驱动电路板和多个激光器单元；每一个激光器单元包括一个功率管、一个高压电容和一组激光器芯片组，功率管和高压电容均设置在驱动电路板上，驱动电路板设置在激光器管壳上；功率管的栅极分别输入激光控制信号，功率管的漏极分别与对应的激光器芯片组的负极连接，功率管的源极和对应的高压电容的第一连接端连接，高压电容的第二连接端和对应的激光器芯片组的正极连接，高压电容的第二连接端接入高压电源。由于采用功率管器件、激光器芯片组、多个激光器单元集成在驱动电路板上，能够提高激光器探测距离和探测精度。

Description

一种多路集成窄脉冲半导体激光器
技术领域
本发明属于光电技术领域，尤其涉及一种多路集成窄脉冲半导体激光器。
背景技术
脉冲半导体激光器因其体积小、可靠性性高等特点，已广泛应用于民用测距、民用探测、激光引信、激光制导等军事领域。
随着激光器的发展，对激光器的探测距离和探测精度提出了越来越来高的要求，进而对激光器的光源提出了更高的要求。目前现有的脉冲半导体激光器基本为单路脉冲半导体激光器，但是单路脉冲半导体激光器的探测距离和探测精度有限，已经无法满足人们对脉冲半导体激光器探测距离和探测精度越来越高的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种多路集成窄脉冲半导体激光器，本激光器的集成了多路激光器单元，能够提高激光器探测距离和探测精度。
本发明实施例提供一种多路集成窄脉冲半导体激光器，包括：包括激光器管壳、驱动电路板和多个激光器单元；每一个激光器单元包括一个功率管、一个高压电容和一组激光器芯片组，各个激光器单元的功率管和高压电容均设置在驱动电路板上，所述驱动电路板设置在所述激光器管壳上；
各个激光器单元的功率管的栅极分别输入激光控制信号，各个激光器单元的功率管的漏极分别与对应的激光器芯片组的负极连接，各个激光器单元的功率管的源极和对应的高压电容的第一连接端连接，各个激光器单元的高压电容的第二连接端和对应的激光器芯片组的正极连接，所述高压电容的第二连接端接入高压电源。
进一步地，所述激光器还包括陶瓷板，各个激光器单元的激光器芯片组设置在所述陶瓷板上，所述陶瓷板设置在所述激光器管壳上。
进一步地，所述激光器芯片组包括至少两个相互串联的第一激光器芯片和第二激光芯片，所述第一激光芯片的正极与所述第二激光芯片的负极连接，所述第一激光芯片的负极为所述激光器芯片组的负极，所述第二激光芯片的正极为所述激光器芯片组的正极。
进一步地，所述功率管为氮化镓P型MOS管或氮化镓N型MOS管。
进一步地，所述驱动电路板为PCB电路板。
进一步地，在第一预设焊接温度采用金锡焊料将各个激光器单元的激光器芯片组分别与所述陶瓷板焊接。
进一步地，在第二预设焊接温度采用锡银铜焊膏将氮化镓功率管和高压电容与所述驱动电路板焊接。
进一步地，在第三预设焊接温度采用铅锡焊膏将驱动电路板和陶瓷板与激光器管壳焊接。
进一步地，所述激光器单元个数为6个。
进一步地，所述高压电容的第一连接端接地。
本发明实施例与现有技术相比的有益效果是：本发明实施例提供的多路集成窄脉冲半导体激光器，包括激光器管壳、驱动电路板和多个激光器单元；每一个激光器单元包括一个功率管、一个高压电容和一组激光器芯片组，各个激光器单元的功率管和高压电容均设置在驱动电路板上，驱动电路板设置在激光器管壳上；各个激光器单元的功率管的栅极分别输入激光控制信号，各个激光器单元的功率管的漏极分别与对应的激光器芯片组的负极连接，各个激光器单元的功率管的源极和对应的高压电容的第一连接端连接，各个激光器单元的高压电容的第二连接端和对应的激光器芯片组的正极连接，高压电容的第二连接端接入高压电源。由于采用功率管器件、激光器芯片组、多个激光器单元集成在驱动电路板上，能够提高激光器探测距离和探测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的多路集成窄脉冲半导体激光器的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的多路集成窄脉冲半导体激光器的激光器单元的电路结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
参考图1至图2，本发明实施例提供的一种多路集成窄脉冲半导体激光器，本实施例包括：
激光器管壳10、驱动电路板20和多个激光器单元30。每一个激光器单元30包括一个功率管301、一个高压电容302和一组激光器芯片组303。各个激光器单元30的功率管301和高压电容302均设置在驱动电路板20上，所述驱动电路板20设置在所述激光器管壳10上。
各个激光器单元30的功率管301的栅极G分别输入激光控制信号，各个激光器单元30的功率管的漏极D分别与对应的激光器芯片组303的负极连接，各个激光器单元30的功率管301的源极S和对应的高压电容302的第一连接端D1连接，各个激光器单元30的高压电容302的第二连接端D2和对应的激光器芯片组303的正极连接，所述高压电容302的第二连接端D2接入高压电源。
本多路集成窄脉冲半导体激光器的工作原理为：功率管的栅极接收输入激光控制信号，控制高压电源的电压通过高压电容输入到激光器芯片，激光器芯片开始工作。
从本实施例可知，本实施例提供的多路集成窄脉冲半导体激光器由于采用功率管器件、激光器芯片组、多个激光器单元集成在驱动电路板上，能够提高激光器探测距离和探测精度。
进一步地，激光器还包括陶瓷板40，各个激光器单元30的激光器芯片组303设置在陶瓷板40上，陶瓷板40设置在激光器管壳10上。优选地，陶瓷板40为抗高温陶瓷板，能够有效隔离激光器工作时的高温传递。
进一步地，激光器芯片组303包括至少两个相互串联的第一激光器芯片3031和第一激光芯片3032，第一激光芯片3031的正极与第二激光芯片3032的负极连接，第一激光芯片3031的负极为激光器芯片组303的负极，第二激光芯片3032的正极为激光器芯片组303的正极。
进一步地，功率管301为氮化镓P型MOS管或氮化镓N型MOS管。
进一步地，驱动电路板20为PCB电路板。
进一步地，在第一预设焊接温度采用金锡焊料将各个激光器单元的激光器芯片组分别与陶瓷板焊接。第一焊接温度范围为280℃～320℃，优选的，第一焊接温度128℃。
进一步地，在第二预设焊接温度采用锡银铜焊膏将氮化镓功率管和高压电容与驱动电路板焊接。第二焊接温度范围为210℃～230℃，优选的，第二焊接温度为220℃。
进一步地，在第三预设焊接温度采用铅锡焊膏将驱动电路板和陶瓷板与激光器管壳焊接。第三焊接温度范围为170℃～190℃，优选的，第三焊接温度为180℃。
进一步地，激光器单元个数为6个。当激光器单元包括两个相互串联的激光器芯片时，本实施例的多路集成窄脉冲半导体激光器则具有12个激光器芯片。
进一步地，高压电容302的第一连接端接地。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，包括：激光器管壳、驱动电路板和多个激光器单元；每一个激光器单元包括一个功率管、一个高压电容和一组激光器芯片组，各个激光器单元的功率管和高压电容均设置在驱动电路板上，所述驱动电路板设置在所述激光器管壳上；
各个激光器单元的功率管的栅极分别输入激光控制信号，各个激光器单元的功率管的漏极分别与对应的激光器芯片组的负极连接，各个激光器单元的功率管的源极和对应的高压电容的第一连接端连接，各个激光器单元的高压电容的第二连接端和对应的激光器芯片组的正极连接，所述高压电容的第二连接端接入高压电源；
所述激光器芯片组包括至少两个相互串联的第一激光器芯片和第二激光芯片，所述第一激光芯片的正极与所述第二激光芯片的负极连接，所述第一激光芯片的负极为所述激光器芯片组的负极，所述第二激光芯片的正极为所述激光器芯片组的正极。
2.根据权利要求1的所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，还包括陶瓷板，各个激光器单元的激光器芯片组设置在所述陶瓷板上，所述陶瓷板设置在所述激光器管壳上。
3.根据权利要求1所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，所述功率管为氮化镓P型MOS管或氮化镓N型MOS管。
4.根据权利要求1所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，所述驱动电路板为PCB电路板。
5.根据权利要求2所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，在第一预设焊接温度采用金锡焊料将各个激光器单元的激光器芯片组分别与所述陶瓷板焊接。
6.根据权利要求1至4任一项所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，在第二预设焊接温度采用锡银铜焊膏将氮化镓功率管和高压电容与所述驱动电路板焊接。
7.根据权利要求1至4任一项所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，在第三预设焊接温度采用铅锡焊膏将驱动电路板和陶瓷板与激光器管壳焊接。
8.根据权利要求1至4任一项所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，所述激光器单元个数为6个。
9.根据权利要求1至4任一项所述的多路集成窄脉冲半导体激光器，其特征在于，所述高压电容的第一连接端接地。
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