CN116759883B - 一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，涉及半导体激光器技术领域，包括激光器本体、电源组，所述激光器本体的前部安装有光学镜头组件，所述激光器本体的后部通过电源线与电源组电性连接，该半导体激光器辅助装置，通过除静电离子风棒上的圆孔，可以持续吹出带有正电荷和负电荷的气体，达到长期去除静电的效果，减少半导体激光器因静电而失效无法正常工作的情况，起到了对激光器本体进行防护的作用，折叠帘展开后为锥形状，可以将光学镜头组件的发光头部位进行遮挡，使得光源形成一个聚焦点，由于折叠帘为黑色，避光度高能够吸收强光，可以有效的避免强光射对激光器造成干扰，提高激光束的传输和成像质量。

Description

一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，具体为一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置。

背景技术

半导体激光器是基于半导体材料的光电子器件,常见的半导体材料包括III-V族化合物半导体和II-VI族化合物半导体，如氮化镓（GaN）、磷化镓（GaP）和硒化锌（ZnSe）等，这些材料具有优良的电子和光学性能，并且在可见光到红外光范围内具有直接能隙，适合用于激光器的制作，激光器的基本原理是通过受激辐射产生的光放大效应，将输入的电能转换为高强度、相干和单色性良好的激光光束，在半导体激光器中，激光的产生是基于电子和空穴在半导体材料中的复合过程；

而半导体激光器在使用环境上也有严格的要求，现有的半导体激光器在使用时由于长期处于干燥环境，以及在安装时通常是人为进行安装，安装时由于人体摩擦激光器本体，因此会造成激光器本体带有静电，且电子产品中常见的静电来源有空气、水分以及其他杂质物质等，均会导致半导体激光器受到静电的影响，使得静电对半导体造成干扰，且产生微小的电流还会引发损伤或击穿半导体激光器PN结的现象发生，导致激光器输出功率的减小，阈值电流的平移，从而造成激光器中的半导体失效；

并且，半导体激光器是光学成像的仪器，因此在使用时若受到其他强散射光的干扰，均引起激光器的光学失稳，从而影响激光束的传输和成像质量，且强光与激光发生相互作用的过程中会产生热效应，引起介质非线性吸收，进而影响激光器的波长、频率等参数；

鉴于此，本发明提供了一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，包括激光器本体、电源组，所述激光器本体的前部安装有光学镜头组件，所述激光器本体的后部通过电源线与电源组电性连接，所述激光器本体的下部安装有承托架，所述激光器本体的外部设有静电去除防干扰组件，所述激光器本体上安装有摆动散热组件；

所述静电去除防干扰组件包括滑动柱、除静电离子风棒、辅助弹簧、导电柱、插槽套、圆套、螺旋槽、L型滑柱、支撑杆、折叠帘、弹性夹套、滑动杆，所述承托架上部的滑槽内对称滑动连接有滑动柱，所述滑动柱的上部固定连接有除静电离子风棒，所述电源线内电性连接有导电柱，所述导电柱贯穿承托架的一端固定连接有辅助弹簧，所述辅助弹簧远离导电柱的一端与滑动柱外壁固定连接，所述除静电离子风棒的一面固定连接有插槽套，所述光学镜头组件的外部转动连接有圆套，所述圆套的外壁开设有螺旋槽，所述螺旋槽内滑动连接有L型滑柱，所述光学镜头组件外壁的凹槽内固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一面固定连接有折叠帘，所述激光器本体的一面固定连接有弹性夹套，所述光学镜头组件外壁的滑槽内滑连接有滑动杆，所述滑动杆的一端与折叠帘固定连接。

优选的，所述L型滑柱的上端与插槽套相插接，所述弹性夹套与L型滑柱处于同一水平线，且弹性夹套可卡接于L型滑柱的外壁。

优选的，所述静电去除防干扰组件还包括衔接柱，所述圆套靠近L型滑柱的外壁固定连接有衔接柱，所述衔接柱的一端与滑动杆固定连接。

优选的，所述静电去除防干扰组件还包括清扫布板，所述光学镜头组件的一面竖向滑动连接有清扫布板，所述清扫布板的一面设有清洁布的，且清洁布与光学镜头组件的一面相贴合。

优选的，所述静电去除防干扰组件还包括透明拉绳，所述L型滑柱的外壁固定连接有透明拉绳，所述透明拉绳远离L型滑柱的一端贯穿支撑杆并与清扫布板固定连接。

优选的，所述摆动散热组件包括防护板、长轴，所述承托架的上部固定连接有防护板，所述防护板位于激光器本体的上方，所述防护板上贯穿转动连接有长轴。

优选的，所述摆动散热组件还包括散热翅片、皮带、转动轮，所述长轴贯穿防护板外侧壁一端的外部通过皮带传动连接，所述防护板上均匀贯穿开设有凹槽，所述长轴贯穿防护板内部凹槽的一端固定连接有散热翅片，所述长轴贯穿防护板外侧壁的一端固定连接有转动轮。

优选的，所述摆动散热组件还包括扭簧、弹簧伸缩杆、三角形触板，所述长轴靠近转动轮一端的外壁套设有扭簧，所述除静电离子风棒的靠近上部的外壁固定连接有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆的上端固定连接有三角形触板。

优选的，所述扭簧的一端与防护板外侧壁固定连接，所述扭簧的另一端与长轴外壁固定连接。

本发明所提供的可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，具备以下有益效果：

1.在辅助弹簧收缩时拉动滑动柱与除静电离子风棒在承托架上滑动远离光学镜头组件，使得除静电离子风棒从圆孔上吹出带有正电荷和负电荷的气体，以优异离子平衡系统，中和物体所带的电荷，从而达到消除激光器本体外部产生的静电，且通过除静电离子风棒上的圆孔，可以持续吹出带有正电荷和负电荷的气体，达到长期去除静电的效果，避免静电对半导体造成干扰，产生微小的电流导致激光器本体出现损伤或击穿PN结的现象，减少半导体激光器因静电而失效无法正常工作的情况发生，起到了对激光器本体进行防护的作用；

2.随着三角形触板依次摩擦转动轮，会让四个散热翅片一次发生转动成竖直状态并迅速复位成水平状态，起到了摆动扇风的效果，且在三角形触板移动至最后一个转动轮时，三角形触板处于始终抵触在转动轮的下部，使得散热翅片均处于竖直打开状态，从而扩大激光器本体上部的散热范围，还有利于散热翅片吸收激光器本体表面的热量，起到了双重散热的效果，达到了降低散热器热阻的目的，避免激光器温度升高导致平均最大输出功率减少而降低寿命的情况发生；

3.圆套的外壁通过衔接柱与折叠帘固定连接，因此会拉动折叠帘的一端发生旋转，使得折叠帘一端的滑动杆沿着圆套的圆槽轨迹进行滑动，使得折叠帘完全展开，能够有效的遮挡光源，且折叠帘展开后为锥形状，可以将光学镜头组件的发光头部位进行遮挡，使得光源形成一个聚焦点，由于折叠帘为黑色，避光度高能够吸收强光，可以有效的避免强光射对激光器造成干扰，提高激光束的传输和成像质量；

4.在除静电离子风棒即可持续移动，在L型滑柱移动时也会通过透明拉绳拉动清扫布板向上移动，使得清扫布板沿着光学镜头组件的竖槽向上滑动，进而让清扫布板对光学镜头组件的镜头进行擦拭，保证光学镜头组件的洁净，避免灰尘残留导致光学镜头组件发光不清晰的情况发生。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明图1中A区域放大结构示意图；

图3为本发明长轴与皮带安装结构示意图；

图4为本发明另一视角整体安装结构示意图；

图5为本发明透明拉绳与清扫布板安装结构示意图；

图6为本发明电源线与导电柱安装结构示意图；

图7为本发明图6中B区域放大结构示意图；

图8为本发明防护板和散热翅片安装结构示意图；

图9为本发明图8中C区域放大结构示意图。

图中：1、激光器本体；2、光学镜头组件；3、电源组；4、电源线；5、承托架；61、滑动柱；62、除静电离子风棒；63、辅助弹簧；64、导电柱；65、插槽套；66、圆套；67、螺旋槽；68、L型滑柱；69、支撑杆；610、折叠帘；611、弹性夹套；612、滑动杆；613、衔接柱；614、透明拉绳；615、清扫布板；

71、防护板；72、长轴；73、散热翅片；74、皮带；75、转动轮；76、扭簧；77、弹簧伸缩杆；78、三角形触板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例

请参阅图1所示，一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，包括激光器本体1、电源组3，激光器本体1的前部安装有光学镜头组件2，激光器本体1的后部通过电源线4与电源组3电性连接，激光器本体1的下部安装有承托架5，激光器本体1的外部设有静电去除防干扰组件，激光器本体1上安装有摆动散热组件；

请参阅图1至图7所示，静电去除防干扰组件包括滑动柱61、除静电离子风棒62、辅助弹簧63、导电柱64、插槽套65、圆套66、螺旋槽67、L型滑柱68、支撑杆69、折叠帘610、弹性夹套611、滑动杆612，承托架5上部的滑槽内对称滑动连接有滑动柱61，滑动柱61的上部固定连接有除静电离子风棒62，电源线4内电性连接有导电柱64，导电柱64贯穿承托架5的一端固定连接有辅助弹簧63，辅助弹簧63远离导电柱64的一端与滑动柱61外壁固定连接，除静电离子风棒62的一面固定连接有插槽套65，光学镜头组件2的外部转动连接有圆套66，圆套66的外壁开设有螺旋槽67，螺旋槽67内滑动连接有L型滑柱68，光学镜头组件2外壁的凹槽内固定连接有支撑杆69，支撑杆69的一面固定连接有折叠帘610，激光器本体1的一面固定连接有弹性夹套611，光学镜头组件2外壁的滑槽内滑连接有滑动杆612，滑动杆612的一端与折叠帘610固定连接，除静电离子风棒62的前后部均设有圆孔，用于吹出带有正电荷和负电荷的气体；

请参阅图1至图7所示，L型滑柱68的上端与插槽套65相插接，弹性夹套611与L型滑柱68处于同一水平线，且弹性夹套611可卡接于L型滑柱68的外壁。静电去除防干扰组件还包括衔接柱613，圆套66靠近L型滑柱68的外壁固定连接有衔接柱613，衔接柱613的一端与滑动杆612固定连接，静电去除防干扰组件还包括清扫布板615，光学镜头组件2的一面竖向滑动连接有清扫布板615，清扫布板615的一面设有清洁布，且清洁布与光学镜头组件2的一面相贴合，L型滑柱68插接于插槽套65内，由于L型滑柱68在移动后会受到弹性夹套611的卡接，因此插槽套65会与L型滑柱68脱离；

请参阅图1至图9所示，静电去除防干扰组件还包括透明拉绳614，L型滑柱68的外壁固定连接有透明拉绳614，透明拉绳614远离L型滑柱68的一端贯穿支撑杆69并与清扫布板615固定连接，摆动散热组件包括防护板71、长轴72，承托架5的上部固定连接有防护板71，防护板71位于激光器本体1的上方，防护板71上贯穿转动连接有长轴72，摆动散热组件还包括散热翅片73、皮带74、转动轮75，长轴72贯穿防护板71外侧壁一端的外部通过皮带74传动连接，防护板71上均匀贯穿开设有凹槽，长轴72贯穿防护板71内部凹槽的一端固定连接有散热翅片73，长轴72贯穿防护板71外侧壁的一端固定连接有转动轮75，摆动散热组件还包括扭簧76、弹簧伸缩杆77、三角形触板78，长轴72靠近转动轮75一端的外壁套设有扭簧76，除静电离子风棒62靠近上部的外壁固定连接有弹簧伸缩杆77，弹簧伸缩杆77的上端固定连接有三角形触板78，扭簧76的一端与防护板71外侧壁固定连接，扭簧76的另一端与长轴72外壁固定连接，由于三角形触板78与转动轮75处于同一水平面，因此三角形触板78在移动时其斜面会抵触转动轮75发生转动。

请参阅图8和图9所示，优选地，长轴72、散热翅片73、扭簧76与转动轮75设置有四组，且四个长轴72的外壁通过皮带74传动连接，因此其中一个转动轮75转动时会带动四个长轴72同时转动。

以下为上述实施例的全部工作过程及工作原理：

初始状态：折叠帘610处于被压缩折叠的状态，且散热翅片73处于未展开的水平状态，用于遮挡激光器本体1的上方，起到了防护作用，避免激光器本体1受到挤压；

工作时，首先将半导体激光器本体1安装至所需使用的位置，之后在使用时开启电源组3，使得电源组3通过电源线4开启激光器本体1，再由光学镜头组件2发出激光，且由于电源组3通过控制模块与除静电离子风棒62电性连接，因此会同时打开除静电离子风棒62，在电源线4通电时会带动导电柱64通电，进而导致辅助弹簧63通电，由于弹簧单匝间不接触或者绝缘,弹簧通电时相当于一个通电螺线管,每匝弹簧相当于环形电流,每匝弹簧中电流方向相同，根据同向电流之间相互吸引可知,每匝弹簧都与相邻弹簧相互吸引,于是辅助弹簧63通电后整体会收缩，由于辅助弹簧63的一端与滑动柱61为固定连接关系，且滑动柱61滑动连接于承托架5上部，于是在辅助弹簧63收缩时会拉动滑动柱61与除静电离子风棒62在承托架5上滑动远离光学镜头组件2，由于此时除静电离子风棒62为开启状态，便会让除静电离子风棒62从圆孔上吹出带有正电荷和负电荷的气体，以优异离子平衡系统，中和掉物体所带的电荷，从而达到消除激光器本体1外部产生的静电，且通过除静电离子风棒62上的圆孔，可以持续吹出带有正电荷和负电荷的气体，达到长期去除静电的效果，避免静电对半导体造成干扰，产生微小的电流导致激光器本体1发生损伤或击穿PN结的现象发生，减少半导体激光器1因静电而失效无法正常工作的情况发生，起到了对激光器本体1进行防护的作用；

除静电离子风棒62在移动时会带动其上部的弹簧伸缩杆77与三角形触板78同步移动，由于三角形触板78与转动轮75处于同一水平面，因此在移动时三角形触板78会抵触贴合在转动轮75的下表面，并且随着三角形触板78的持续移动，因此三角形触板78挤压摩擦转动轮75的外壁，使得其中一个转动轮75发生转动，由于四个长轴72的外壁通过皮带74传动连接，因此其中一个转动轮75转动时会带动四个长轴72同时转动，且转动轮75处于固定状态，因此三角形触板78在摩擦转动轮75时会受到抵触而压缩弹簧伸缩杆77，便于三角形触板78顺利通过，在四组转动轮75转动时会带动长轴72以及散热翅片73同时转动，并带动长轴72外壁的扭簧76收缩，当三角形触板78远离其中一个转动轮75时，扭簧76复位回弹带动转轴72与散热翅片73再次复位成水平状态，随着三角形触板78依次摩擦转动轮75，会让四个散热翅片73一次发生转动成竖直状态并迅速复位成水平状态，起到了摆动扇风的效果，且在三角形触板78移动至最后一个转动轮75时，三角形触板78处于始终抵触在转动轮75的下部，使得散热翅片73均处于竖直打开状态，从而扩大激光器本体1上部的散热范围，且此时散热翅片73转动成竖直状态并靠近激光器本体1的上部，便于吸收激光器本体1表面的热量，起到了双重散热的效果，达到了降低散热器热阻的目的，避免激光器温度升高导致平均最大输出功率减少而降低寿命的情况发生；

进一步的，在除静电离子风棒62远离光学镜头组件2时，由于L型滑柱68插接于插槽套65内，因此在除静电离子风棒62移动时会拉动L型滑柱68同步移动，使得L型滑柱68挤压螺旋槽67，便会带动圆套66同步旋转，由于圆套66的外壁通过衔接柱613与折叠帘610固定连接，因此会拉动折叠帘610的一端发生旋转，使得折叠帘610一端的滑动杆612沿着圆套66的圆槽轨迹进行滑动，使得折叠帘610完全展开，能够有效的遮挡光源，且折叠帘610展开后为锥形状，可以将光学镜头组件2的发光头部位进行遮挡，使得光源形成一个聚焦点，由于折叠帘610为黑色，避光度高能够吸收强光，可以有效的避免强光射对激光器1造成干扰，提高激光束的传输和成像质量；

进一步的，在除静电离子风棒62移动时拉动L型滑柱68移动至靠近弹性夹套611后，L型滑柱68会自动卡接于弹性夹套611内部，此时插槽套65与L型滑柱68脱离，而除静电离子风棒62即可持续移动，在L型滑柱68移动时也会通过透明拉绳614拉动清扫布板615向上移动，使得清扫布板615沿着光学镜头组件2的竖槽向上滑动，进而让清扫布板615对光学镜头组件2的镜头进行擦拭，保证光学镜头组件2的洁净，避免灰尘残留导致光学镜头组件2发光不清晰的情况；

需要说明的是，在激光器本体1使用完成后，电源组3便会关闭，从而造成电源线4以及导电柱64失去电源，使得辅助弹簧63不再通电，进而复位回弹顶动滑动柱61以及除静电离子风棒62复位成初始状态，且除静电离子风棒62复位时会重新顶动插槽套65与L型滑柱68插接，并推动L型滑柱68再次挤压螺旋槽67使得圆套66发生旋转，从而通过衔接柱613反向旋转而再次打开折叠帘610，能够避免在不使用时对光学镜头组件2的遮挡，使光学镜头组件2在使用后可以进行有效的散热。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，包括激光器本体（1）、电源组（3），其特征在于：所述激光器本体（1）的前部安装有光学镜头组件（2），所述激光器本体（1）的后部通过电源线（4）与电源组（3）电性连接，所述激光器本体（1）的下部安装有承托架（5），所述激光器本体（1）的外部设有静电去除防干扰组件，所述激光器本体（1）上安装有摆动散热组件；

所述静电去除防干扰组件包括滑动柱（61）、除静电离子风棒（62）、辅助弹簧（63）、导电柱（64）、插槽套（65）、圆套（66）、螺旋槽（67）、L型滑柱（68）、支撑杆（69）、折叠帘（610）、弹性夹套（611）、滑动杆（612），所述承托架（5）上部的滑槽内对称滑动连接有滑动柱（61），所述滑动柱（61）的上部固定连接有除静电离子风棒（62），所述电源线（4）内电性连接有导电柱（64），所述导电柱（64）贯穿承托架（5）的一端固定连接有辅助弹簧（63），所述辅助弹簧（63）远离导电柱（64）的一端与滑动柱（61）外壁固定连接，所述除静电离子风棒（62）的一面固定连接有插槽套（65），所述光学镜头组件（2）的外部转动连接有圆套（66），所述圆套（66）的外壁开设有螺旋槽（67），所述螺旋槽（67）内滑动连接有L型滑柱（68），所述光学镜头组件（2）外壁的凹槽内固定连接有支撑杆（69），所述支撑杆（69）的一面固定连接有折叠帘（610），所述激光器本体（1）的一面固定连接有弹性夹套（611），所述光学镜头组件（2）外壁的滑槽内滑连接有滑动杆（612），所述滑动杆（612）的一端与折叠帘（610）固定连接，除静电离子风棒（62）的前后部均设有圆孔，用于吹出带有正电荷和负电荷的气体。

2.根据权利要求1所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述L型滑柱（68）的上端与插槽套（65）相插接，所述弹性夹套（611）与L型滑柱（68）处于同一水平线，且弹性夹套（611）能卡接于L型滑柱（68）的外壁。

3.根据权利要求1所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述静电去除防干扰组件还包括衔接柱（613），所述圆套（66）靠近L型滑柱（68）的外壁固定连接有衔接柱（613），所述衔接柱（613）的一端与滑动杆（612）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述静电去除防干扰组件还包括清扫布板（615），所述光学镜头组件（2）的一面竖向滑动连接有清扫布板（615），所述清扫布板（615）的一面设有清洁布，且清洁布与光学镜头组件（2）的一面相贴合。

5.根据权利要求4所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述静电去除防干扰组件还包括透明拉绳（614），所述L型滑柱（68）的外壁固定连接有透明拉绳（614），所述透明拉绳（614）远离L型滑柱（68）的一端贯穿支撑杆（69）并与清扫布板（615）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述摆动散热组件包括防护板（71）、长轴（72），所述承托架（5）的上部固定连接有防护板（71），所述防护板（71）位于激光器本体（1）的上方，所述防护板（71）上贯穿转动连接有长轴（72）。

7.根据权利要求6所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述摆动散热组件还包括散热翅片（73）、皮带（74）、转动轮（75），所述长轴（72）贯穿防护板（71）外侧壁一端的外部通过皮带（74）传动连接，所述防护板（71）上均匀贯穿开设有凹槽，所述长轴（72）贯穿防护板（71）内部凹槽的一端固定连接有散热翅片（73），所述长轴（72）贯穿防护板（71）外侧壁的一端固定连接有转动轮（75）。

8.根据权利要求7所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述摆动散热组件还包括扭簧（76）、弹簧伸缩杆（77）、三角形触板（78），所述长轴（72）靠近转动轮（75）一端的外壁套设有扭簧（76），所述除静电离子风棒（62）靠近上部的外壁固定连接有弹簧伸缩杆（77），所述弹簧伸缩杆（77）的上端固定连接有三角形触板（78）。

9.根据权利要求8所述的一种可降低强散射光干扰的车载半导体激光器辅助装置，其特征在于：所述扭簧（76）的一端与防护板（71）外侧壁固定连接，所述扭簧（76）的另一端与长轴（72）外壁固定连接。