CN1099743C - 激光装置 - Google Patents

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Abstract

激光装置，在其上在一个共同壳体中布置了一个发射激光束的物体和用于射束导向或射束成像的至少一个元件。用于射束导向或射束成像的元件是用硅树脂固定在壳体中的。

Description

激光装置
本发明涉及一种激光装置，在此激光装置上布置了发射激光束的一个物体和在一个共同的壳体中用于激光射束的射束导向或射束成像的至少一个元件。它尤其涉及具有半导体激光芯片的，特别是具有功率半导体激光条的，和用于由半导体激光芯片发射的激光束聚焦的圆柱透镜的一个激光装置，在此激光装置上半导体激光芯片是固定在一个基本载体部分上的，而圆柱透镜是布置在半导体激光芯片的射束输出面之前的。
迄今在这类的各装置上，大多很费事地用玻璃焊剂或金属焊剂将用于射束导向的元件(例如光波导)，或者用于射束成像的元件(例如透镜和/或镜子)固定在壳体中。
本发明的任务在于，改进开始时所述方式的一种激光装置，此激光装置使得用于射束导向的，或射束成像的元件的简单安装成为可能，并且在此激光装置上一个连接装置是安排在元件和它的安装面之间的，此连接装置无塑性疲劳地承受住高度的膨胀，而且很好地禁受住激光照射。
这个任务是通过本发明的激光装置解决的。这种激光装置，在其上在一个共同壳体中布置了一个发射激光束的物体和用于射束导向和/或射束成像的至少一个元件，其中，物体是一个半导体激光芯片，其特征在于，用于射束导向或射束成像的元件是用一种硅树脂层固定在壳体中的。
按本发明用于射束导向的或射束成像的元件是用硅树脂固定在壳体中的。
在激光装置的，在其上发射激光束的物体是一个半导体激光芯片的一种特别有利的实施形式上，中间载体部分是一个钼连接框架，此钼连接框架是用敷设在基本载体部分上的钼层(例如溅射层，汽相渗镀层或电镀层)的照相技术结构制作的，或者是作为预制件(引导框)例如用一种硬焊剂固定在基本载体部分上的。这具有的特别的优点是，基于半导体激光芯片的，以及例如用作为散热器的和例如由铜制基本载体部分的不同热膨胀的机械应力，大部分由中间载体部分平衡，因为钼基于它的高弹性模量而吸收弹性应变范围中的这些机械应力。当然也是可能采用具有高弹性模量的，高屈服应力的和高温度耐久性的一种其它的导电材料代替钼的。在此列举W、CuW合金和CuMo合金(Cu成份各自介于10％和20％之间)作为实例。所有上述材料既可以制成为薄膜，也可以制成为溅射层，汽相渗镀层或电镀层，并且具有良好的导热性。
以下用一个实施例结合图来详述按本发明的激光装置。此图展示通过实施例的一个垂直剖面的示意图。
在此实施例上在壳体19的一个基本载体部分5上，固定了半导体激光芯片2位于其上的一个中间载体部分8。基本载体部分5例如由铜制成，而中间载体部分8由钼制成。半导体激光芯片2例如是在工作时发射出截面为条形的、相邻布置在一条直线上的许多单个激光束4的和由AlxGa1-xAs(0≤x≤1)制成的一个功率半导体激光条。此半导体激光芯片2例如是用一种硬焊剂层12(例如由Au-Sn焊剂制成的)与中间载体部分8连接的。
在半导体激光芯片2的上侧面上固定了作为半导体激光芯片2的第二电气连接安排的一个连接板11。此连接板11优先由如中间载体部分8那样的同一材料制成，并且例如是同样用一种硬焊剂层13(例如由Au-Sn焊剂制成的)固定在半导体激光芯片2上的。
在与基本载体部分5分开制作的中间载体部分8的情况下，此中间载体部分同样是优先用一种硬焊剂层14固定在基本载体部分5上的。
在中间载体部分8上构成了两个间距保持件9、10，这些间距保持件从半导体激光芯片2的射束输出面6出发向激光束4的射束传播方向15的方向上延伸，并且互相具有大于射束输出面6的宽度的一个间距，使得激光束4不受这些间距保持件9、10的影响。
在基本载体部分5上此外布置了在各相对的测面上具有各削平侧面7、17的一个圆柱透镜3。此圆柱透镜3以各削平侧面之一7座落在基本载体部分5上，并且以迎向半导体激光芯片2的射束输出面6的一个弯曲侧面位靠在这两个间距保持件9、10上，以及是用硅树脂层18固定在基本载体部分5上的。硅树脂粘结剂很好地经受住激光照射，并且不受损伤地、无塑性疲劳地承受住很高的应变。
为了制作各上述圆柱透镜3例如用磨削从两个相对的侧面来削平例如较长的玻璃纤维件，并且随后例如用锯削断开为各单个圆柱透镜。
为了从光学上抗反射涂镀圆柱透镜3的各射束输入耦合面和射束输出耦合面，可以例如在一个搁架中互相叠起堆垛这些玻璃纤维件，并且从两个侧面配备一种常规的光学抗反射涂镀层。通过这些削平的侧面保证了，在圆柱透镜3的进一步处理时不扭转这些抗反射涂镀的面。
此圆柱透镜3是如此磨削的，使得它的顶点准确地位于固定在中间载体8上的半导体激光芯片2的发射射束区16的高度上。介于半导体激光芯片2和圆柱透镜3之间的焦点是由中间载体8的间距保持件9，10固定地规定的。
按本发明的激光装置的一个特别的优点在于，不用此半导体激光芯片2地运行圆柱透镜3，可以相对于半导体激光芯片2校准圆柱透镜3，并且随后将圆柱透镜3安装到基本载体部分5上，而不必再在多个自由度上对准圆柱透镜3。
用上面实施例对按本发明的激光装置的说明当然不应理解为本发明局限于此专门的实施形式。本发明相反地涉及开始时所述方式的所有激光装置，因此例如也涉及与用于射束导向和/或射束成像的元件一起布置在一个共同壳体中的固体激光器(例如像红宝石激光器)。

Claims (11)

1.激光装置(1)，在其上在一个共同壳体(18)中布置了一个发射激光束(4)的物体(2)和用于射束导向和/或射束成像的至少一个元件(3)，其中，物体(2)是一个半导体激光芯片，其特征在于，用于射束导向或射束成像的元件(3)是用一种硅树脂层(18)固定在壳体(19)中的。
2.按权利要求1的激光装置(1)，其特征在于，发射激光束(4)的物体(2)和用于射束导向或射束成像的元件(3)是如此地固定在一个共同的基本载体部分(5)上的，使得元件(3)是布置在物体(2)的射束输出面(6)之前的。
3.按权利要求2的激光装置(1)，其特征在于，元件(3)是用于由半导体激光芯片发射的激光束(4)聚焦的一个圆柱透镜。
4.按权利要求3的激光装置(1)，其特征在于，圆柱透镜(3)具有一个削平的侧面(7)，圆柱透镜以此侧面座落在基本载体部分(5)上。
5.按权利要求3的激光装置，其特征在于，圆柱透镜(3)是由一种玻璃纤维制成的。
6.按权利要求3的激光装置，其特征在于，半导体激光芯片(2)是一个功率半导体激光条。
7.按权利要求3的半导体激光装置，其特征在于，在半导体激光芯片(2)和基本载体部分(5)之间安排了具有至少两个间距保持件(9，10)的一个中间载体部分(8)，这些间距保持件用作用于圆柱透镜(3)的校准挡块。
8.按权利要求3的半导体激光装置，其特征在于，圆柱透镜(3)是在两个互相相对的侧面上削平的。
9.按权利要求3的半导体激光装置，其特征在于，介于两个间距保持件(9，10)之间的间距大于半导体激光芯片(2)的射束输出面(6)的宽度。
10.按权利要求3的半导体激光装置，其特征在于，中间载体部分(8)具有钼、CuW或CuMo。
11.按权利要求3至10之一的半导体激光装置(1)，其特征在于，介于半导体激光芯片(2)和圆柱透镜(3)之间的焦点是由中间载体部分(8)的各间距保持件(9，10)的长度固定地规定的。
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