CN116154617A - 一种半导体激光器 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种半导体激光器,包括:合束单元、聚焦镜和光纤,合束单元包括第一、第二激光芯片和空间合束透镜,空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片和慢轴准直部;反射部用于将所述第二激光芯片以第一方向射出的光束改变为沿第二方向射入合束部;半波片用于改变第一或第二激光芯片射出的光束的偏振方向;合束部用于将反射部射出的光束和经过半波片的光束合束;慢轴准直部用于将经过合束部的光束准直,慢轴准直部与第一激光芯片之间的光程和慢轴准直部与第二激光芯片之间的光程相等;聚焦镜将经过慢轴准直部射出的光束耦合进入光纤。本发明减小了反射镜和慢轴准直镜的数量及占用空间,半导体激光器在激光芯片出光方向上的尺寸得以减小。
Description
技术领域
本发明涉及激光器技术领域,尤其涉及一种半导体激光器。
背景技术
半导体激光器具有体积小、重量轻、电光转换效率高、可靠性高和寿命长等优点,在工业加工、生物医疗和国防等领域具有重要的应用。随着各行各业的发展,无论是作为泵浦源,还是直接应用,都对半导体激光光源提出了进一步的需求。在需求更高功率的情况下,为了保持高光束质量,就必须进行激光合束。激光合束是实现大功率、高光束质量半导体激光的有效技术途径之一,它通过几何或物理光学手段,将多个单元光束合成一束激光。
图1、图2示出了现有的使用合束技术的半导体激光器。图中,01为半导体激光芯片,02为快轴准直镜,03为慢轴准直镜,04为小反射镜,05为大反射镜,06为半波片,07为偏振分光棱镜,08为聚焦镜,09为光纤。结合图1、图2所示,该激光器将多个半导体激光器芯片01排成两排,将两排半导体激光芯片01对向设置,每一排的半导体激光芯片01发出的光束经过慢轴准直镜03和小反射镜04,经过小反射04改变光束方向后,与同一排其他半导体激光芯片01形成一维光束或二维光束阵列,形成空间合束。为进一步增大功率,在光学合束的基础上,将两排半导体激光器芯片的一排发出的光束经过大反射镜05改变光束方向,经过半波片06改变偏振方向,与另外一排半导体激光器芯片的光束以正交方向进入偏振分光棱镜07,形成偏振合束后的光束耦合进入光纤09输出。
在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:图1和图2的半导体激光器中,对向排布的两排半导体激光器芯片需要两组慢轴准直镜、小反射镜以及分立的偏振分光棱镜,透镜数量较多,占据半导体激光器较大的空间。另外,激光芯片发出的光束经过的透镜表面数量越多,功率损失越多,受慢轴准直镜焦距限制,慢轴准直透镜与激光芯片之间光路占据空间较大,半导体激光器的尺寸较大。在航空航天等高端应用领域对半导体激光器的体积要求越来越小,因此现有的半导体激光器存在改进空间。
发明内容
本发明旨至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的目的在于提出一种半导体激光器,解决现有技术中半导体激光器功率损失较多、尺寸较大的问题。
为达到上述目的,本发明提出的一种半导体激光器,包括:合束单元、聚焦镜和光纤,所述合束单元包括第一激光芯片、第二激光芯片和空间合束透镜,所述空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片和慢轴准直部;
所述反射部用于将所述第二激光芯片以第一方向射出的光束改变为沿第二方向射入所述合束部;
所述半波片用于改变所述第一激光芯片或所述第二激光芯片射出的光束的偏振方向;
所述合束部用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片的光束合束;
所述慢轴准直部用于将经过所述合束部的光束准直,所述慢轴准直部与所述第一激光芯片之间的光程和所述慢轴准直部与所述第二激光芯片之间的光程相等;
所述聚焦镜将经过所述慢轴准直部射出的光束耦合进入所述光纤。
根据本发明的半导体激光器,通过合束单元的两个激光芯片共用一个反射部和一个慢轴准直部,与现有技术中每一个激光芯片配置一个反射镜及一个慢轴准直镜的方案相比,减小了反射镜和慢轴准直镜的数量及占用空间,因此能够减小半导体激光器在激光芯片出光方向上的尺寸。本发明的半导体激光器中反射镜和慢轴准直镜的数量得以减少,激光芯片射出的光束穿过的透镜表面数量相应减少,因此其功率损失得以降低。
根据本发明的一个实施例,所述第一激光芯片和所述第二激光芯片相对设置,且所述第一激光芯片和所述第二激光芯片的轴线不共线。
根据本发明的一个实施例,所述第一激光芯片和所述第二激光芯片的出光面朝同一方向设置。
根据本发明的一个实施例,所述第一激光芯片和所述第二激光芯片射出光束的波长一致,所述合束部为偏振分光棱镜,所述偏振分光棱镜用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片的光束偏振合束。
根据本发明的一个实施例,所述第一激光芯片和所述第二激光芯片射出光束的波长不一致,所述合束部为波长合束镜,所述波长合束镜用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片的光束波长合束。
根据本发明的一个实施例,所述反射部、所述合束部和所述慢轴准直部均为分体部件,依序沿所述第二方向排列,所述反射部为反射镜,所述合束部为偏振分光棱镜或波长合束镜,所述慢轴准直部为慢轴准直镜。
根据本发明的一个实施例,所述反射部为反射镜,所述合束部和所述慢轴准直部集成为第一融合透镜,所述第一融合透镜的出光面为柱面。
根据本发明的一个实施例,所述反射部和所述合束部集成为第二融合透镜,所述慢轴准直部为慢轴准直镜。
根据本发明的一个实施例,所述反射部、所述合束部和所述慢轴准直部集成为第三融合透镜,述第三融合透镜的出光面为柱面。
根据本发明的一个实施例,所述合束单元的数量为多个,第N个所述合束单元发出的光束不射入第N+1个所述合束单元中,其中N为大于1的正整数。
根据本发明的一个实施例,还包括壳体,所述壳体内设置有底座,所述第一激光芯片和所述第二激光芯片安装在所述底座上,所述底座的顶面高度一致,或者沿所述第二方向呈台阶形状逐步降低。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。其中:
图1是现有技术的半导体激光器的俯视图。
图2是现有技术的半导体激光器的立体图。
图3是本发明实施例一提出的半导体激光器的俯视示意图。
图4是本发明实施例一提出的半导体激光器的轴侧示意图。
图5是本发明实施例二提出的半导体激光器的俯视示意图。
图6是本发明实施例二提出的半导体激光器的轴侧示意图。
图7是本发明实施例三提出的半导体激光器的俯视示意图。
图8是本发明实施例三提出的半导体激光器的轴侧示意图。
图9是本发明实施例四提出的半导体激光器的俯视示意图。
图10是本发明实施例四提出的半导体激光器的轴侧示意图。
图11是本发明实施例五提出的半导体激光器的俯视示意图。
图12是本发明实施例五提出的半导体激光器的轴侧示意图。
图13是本发明实施例六提出的半导体激光器的俯视示意图。
图14是本发明实施例六提出的半导体激光器的轴侧示意图。
附图标记说明:
1-合束单元,2-快轴准直镜,3-半波片,4-偏振分光棱镜,5-反射镜,6-慢轴准直镜,7-聚焦镜,8-光纤,10-壳体,11-第一激光芯片,12-第二激光芯片,13-第一底座,14-第二底座,15-第一融合透镜,16-第二融合透镜,17-第三融合透镜。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。相反,本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
实施例一
图3和图4是本发明实施例一提出的半导体激光器的示意图。结合图3、图4所示,本发明实施例提出一种半导体激光器,包括合束单元1、聚焦镜7和光纤8,合束单元1包括第一激光芯片11、第二激光芯片12和空间合束透镜,空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片3和慢轴准直部。合束单元1、聚焦镜7和光纤8均安装在壳体10内。第一激光芯片11和第二激光芯片12均为边发射半导体激光芯片,第一激光芯片11和第二激光芯片12的出光面的前方均配置有快轴准直镜2,对第一激光芯片11和第二激光芯片12射出的光束在快轴方向进行准直。
反射部用于将第二激光芯片12以第一方向射出光束的方向改变为沿第二方向射入合束部。可选地,第一方向为图3中壳体10的长度方向,第二方向为壳体10的宽度方向。半波片3用于改变第一激光芯片11或第二激光芯片12射出的光束的偏振方向。半波片3能够让偏振方向分别平行、垂直于光轴的光,产生半个波长的位相差。半波片设置在合束部上,既可以与第一激光芯片11相对设置,也可以与反射部相对设置。合束部沿第二方向设置在反射部的出光方向的下游。合束部用于将反射部射出的光束和经过半波片3的光束合束。合束部可以使用偏振合束或波长合束的方式合束。慢轴准直部沿第二方向设置在合束部的出光方向的下游。慢轴准直部用于将经过合束部的光束准直,慢轴准直部与第一激光芯片11之间的光程和慢轴准直部与第二激光芯片12之间的光程相等。这就使得慢轴准直部距离第二激光芯片12与慢轴准直部自身的焦距相匹配。聚焦镜7沿第二方向设置慢轴准直部的出光方向的下游。聚焦镜7将经过慢轴准直部射出的光束耦合进入光纤8。
根据本发明的半导体激光器,通过合束单元的两个激光芯片共用一个反射部和一个慢轴准直部,与现有技术中每一个激光芯片配置一个反射镜及一个慢轴准直镜的方案相比,减小了反射镜和慢轴准直镜的数量及占用空间,因此能够减小半导体激光器在激光芯片出光方向上的尺寸。本发明的半导体激光器中反射镜和慢轴准直镜的数量得以减少,激光芯片射出的光束穿过的透镜表面数量相应减少,因此其功率损失得以降低。
在一个实施方式中,壳体10内设置有底座,第一激光芯片11和第二激光芯片12安装在底座上。如图4所示,底座包括第一底座13和第二底座14,第一底座13和第二底座14分布在壳体10的宽度方向的两侧。第一底座13和第二底座14沿第二方向呈台阶形状逐步降低。第一底座13和第二底座14之间设置有第三底座,第三底座沿第二方向呈台阶形状逐步降低。第三底座的台阶面顶面低于对应的第一底座的台阶面顶面。第一激光芯片11和第二激光芯片12相对设置在同一高度的台阶上,且第一激光芯片11和第二激光芯片12的轴线不共线。反射部、合束部和慢轴准直部均为分体部件,依序沿第二方向排列,设置在第三底座上。反射部为反射镜5或者反射棱镜,合束部为偏振分光棱镜4或波长合束镜,慢轴准直部为慢轴准直镜6。
可选地,如果第一激光芯片11和第二激光芯片12射出光束的波长一致,合束部为偏振分光棱镜4,偏振分光棱镜4用于将反射部射出的光束和经过半波片3的光束偏振合束。如果第一激光芯片11和第二激光芯片12射出光束的波长不一致,合束部为波长合束镜,波长合束镜用于将反射部射出的光束和经过半波片3的光束波长合束。
图3所示实施例中,合束单元1的数量为4个,沿第二方向依序排布。第N个合束单元1发出的光束不射入第N+1个合束单元1中,其中N为大于1的正整数。每一个合束单元射出的合束光束在空间上相互平行以一定垂直间距沿第二方向输出,实现了空间合束。具体而言,每个合束单元射出的光均不射入或通过其他合束单元,第N个单元的出射光从第N+1个单元的上方通过,在空间上排列形成光束阵列,每个合束单元的激光芯片布置在不同的台阶面上,每个合束单元出射光沿水平方向,与相邻合束单元的出射光在垂直方向上存在与台阶高度相同的高度差,各合束单元出射光束沿垂直方向按台阶间隔排列为光束阵列。空间合束后的光束进入聚焦镜7聚焦耦合进入光纤8。4个合束单元组合在一起,将位于不同高度的激光芯片发出的光束空间合束,获得高功率的合束效果。
本发明实施例的半导体激光器,将多个合束单元组合在一起,获得不同形式的合束后的激光光束分布。本实施例半导体激光器各部分配置合理,灵活性高,易于扩展激光芯片的数量,满足空间合束需要。
实施例二
其中与实施例一相同或相应的零部件采用与实施例一相应的附图标记。为简便起见,仅描述实施例二与实施例一的区别点。
结合图5、图6所示,本发明实施例二提供一种半导体激光器。该半导体激光器同样包括4个合束单元。实施例二与实施例一的区别在于在每个合束单元内,合束部和慢轴准直部的相对位置设置不同。具体而言,实施例二的合束部和慢轴准直部集成为第一融合透镜15,第一融合透镜15的出光面为柱面。半波片可以设置在第一融合透镜15上,既可以与第一激光芯片11相对设置,也可以与反射部相对设置。第一融合透镜15的出光面为柱面可以取代慢轴准直部,每个合束单元省却一个慢轴准直镜,减少慢轴准直镜占据的空间。因此在合束单元在第二方向上的长度得以减少。实施例二的半导体激光器比实施例一的半导体激光器在实现同样合束效果的基础上体积得以减小。另外,合束部和慢轴准直部集成为第一融合透镜,能够剩下反射镜粘接在底座上花费的时间,减少光束经过透镜表面数量,能够降低约1%的截面损耗(按透射率99.5%计算)。
第一融合透镜15由合束部和慢轴准直部集成,在一种实施方式中,可以将合束部和慢轴准直部采用光胶法胶合,光胶法不是利用粘结使光学零件胶合,而是依靠光学零件抛光表面的分子间引力使两个光学表面紧密地贴合在一起的胶合工艺。
实施例三
结合图7、图8所示,本发明实施例三提供一种半导体激光器。该半导体激光器同样包括4个合束单元。实施例三与实施例一的区别在于在每个合束单元内,反射部和合束部的相对位置设置不同。具体而言,实施例三的反射部和合束部集成为第二融合透镜16。半波片可以设置在第二融合透镜16上,与第一激光芯片11相对设置。实施例三相比实施例一,每个合束单元省却一个反射镜,减少反射镜占用的空间。因此在合束单元在第二方向上的长度得以减少。实施例三的半导体激光器比实施例一的半导体激光器在实现同样合束效果的基础上体积得以减小。另外,反射部和合束部集成为第二融合透镜,能够剩下慢轴准直镜粘接在底座上花费的时间。
在一种实施方式中,反射部和合束部慢采用光胶法胶合。
实施例四
结合图9、图10所示,本发明实施例四提供一种半导体激光器。该半导体激光器同样包括4个合束单元。实施例四与实施例一的区别在于在每个合束单元内,反射部、合束部和慢轴准直部的相对位置设置不同。具体而言,实施例四的反射部、合束部和慢轴准直部集成为第三融合透镜17,第三融合透镜17的出光面为柱面。半波片可以设置在第三融合透镜17上,与第一激光芯片11相对设置。实施例三相比实施例一,每个合束单元省却了一个反射镜和一个慢轴准直镜,减小反射镜和慢轴准直镜占用的空间。因此,因此在合束单元在第二方向上的长度得以减少。实施例四的半导体激光器比实施例一、实施例二及实施例三的半导体激光器在实现同样合束效果的基础上体积得以减小。另外,反射部、合束部和慢轴准直部集成为第三融合透镜,能够剩下反射镜和慢轴准直镜粘接在底座上花费的时间。
实施例五
结合图11、图12所示,本发明实施例五提供一种半导体激光器。该半导体激光器同样包括4个合束单元。实施例五与实施例一的区别在于,各个合束单元1的激光芯片所在高度不相同。具体而言,在实施例一中,各个合束单元的第一激光芯片11和第二激光芯片12所在的高度沿第二方向逐步降低。而在实施例五中,各个合束单元的第一激光芯片11和第二激光芯片12所在的高度均相同。如图12所示,底座包括第一底座13和第二底座14,第一底座13和第二底座14分布在壳体10的宽度方向的两侧。第一底座13和第二底座14的高度相同,通过调整各个透镜角度使光束成角度出射进行空间合束。具体而言,所有合束单元1的激光芯片均位于同一平面上,此时每个合束单元的出射光与水平方向成一定角度向斜上方出射,第N个单元的出射光从第N+1个单元的上方通过,各合束单元出射光束以相同的角度向斜上方射出,在空间中斜向逐个排列成光束阵列整体通过聚焦镜7耦合进光纤8。实施例五相比实施例一,由于各个合束单元的第一激光芯片11和第二激光芯片12所在的高度一致,不需要设置台阶状底座,因此,壳体在高度方向上得以减少。实施例五的半导体激光器比实施例一的半导体激光器在实现同样合束效果的基础上体积得以减小。
实施例六
结合图13、图14所示,本发明实施例五提供一种半导体激光器。该半导体激光器同样包括4个合束单元。实施例六与实施例五的区别在于,各个合束单元1的第一激光芯片11和第二激光芯片12的排布不同。具体而言,在实施例五中,各个合束单元1的第一激光芯片11和第二激光芯片12安装在不同的底座上,且出光面对向设置。而在实施例六中,第一激光芯片11和第二激光芯片12的出光面朝同一方向设置,第一激光芯片11和第二激光芯片12安装在同一底座即第一底座13上。第一激光芯片11和第二激光芯片12的出光面交错设置,即第一激光芯片11与相对的壳体内壁的距离小于第二激光芯片12与相对的壳体内壁的距离。第一底座13也相应地在第一激光芯片11的安装区域向相对的壳体内壁延伸形成凸起。凸起被配置用于是使慢轴准直镜6与第一激光芯片11之间的光程和慢轴准直镜6与第二激光芯片12之间的光程相等。
另外,实施例六中的反射镜5为了适应第二激光芯片12位置的改变,反射镜5的反射面朝向第二激光芯片。
实施例六相比实施例五,将双排激光芯片由对侧设置改为同侧设置,同时改变反射镜方向,因此在合束单元在第二方向上的长度得以进一步减少。实施例六的半导体激光器比实施例一至实施例五的半导体激光器在实现同样合束效果的基础上体积得以进一步减小。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的描述中,术语“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种半导体激光器,其特征在于,包括:合束单元(1)、聚焦镜(7)和光纤(8),所述合束单元(1)包括第一激光芯片(11)、第二激光芯片(12)和空间合束透镜,所述空间合束透镜包括反射部、合束部、半波片(3)和慢轴准直部;
所述反射部用于将所述第二激光芯片(12)以第一方向射出的光束改变为沿第二方向射入所述合束部;
所述半波片(3)用于改变所述第一激光芯片(11)或所述第二激光芯片(12)射出的光束的偏振方向;
所述合束部用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片(3)的光束合束;
所述慢轴准直部用于将经过所述合束部的光束准直,所述慢轴准直部与所述第一激光芯片(11)之间的光程和所述慢轴准直部与所述第二激光芯片(12)之间的光程相等;
所述聚焦镜(7)将经过所述慢轴准直部射出的光束耦合进入所述光纤(8)。
2.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)相对设置,且所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)的轴线不共线。
3.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)的出光面朝同一方向设置。
4.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)射出光束的波长一致,所述合束部为偏振分光棱镜(4),所述偏振分光棱镜(4)用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片(3)的光束偏振合束。
5.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)射出光束的波长不一致,所述合束部为波长合束镜,所述波长合束镜用于将所述反射部射出的光束和经过所述半波片(3)的光束波长合束。
6.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述反射部、所述合束部和所述慢轴准直部均为分体部件,依序沿所述第二方向排列,所述反射部为反射镜(5),所述合束部为偏振分光棱镜(4)或波长合束镜,所述慢轴准直部为慢轴准直镜(6)。
7.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述反射部为反射镜(5),所述合束部和所述慢轴准直部集成为第一融合透镜(15),所述第一融合透镜(15)的出光面为柱面。
8.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述反射部和所述合束部集成为第二融合透镜(16),所述慢轴准直部为慢轴准直镜(6)。
9.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述反射部、所述合束部和所述慢轴准直部集成为第三融合透镜(17),述第三融合透镜(17)的出光面为柱面。
10.根据权利要求1所述的半导体激光器,其特征在于,所述合束单元(1)的数量为多个,第N个所述合束单元(1)发出的光束不射入第N+1个所述合束单元(1)中,其中N为大于1的正整数。
11.根据权利要求1至10任意一项所述的半导体激光器,其特征在于,还包括壳体(10),所述壳体(10)内设置有底座,所述第一激光芯片(11)和所述第二激光芯片(12)安装在所述底座上,所述底座的顶面高度一致,或者沿所述第二方向呈台阶形状逐步降低。
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