CN117013356A - 一种半导体激光组件 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种半导体激光组件，包括激光光源、指示光光源、偏振镜及四分之一波片、反射组件和光学透镜。反射组件具有反射面；四分之一波片和偏振镜设置在反射面一侧；激光光源发出的激光通过偏振镜反射后透过四分之一波片，再被反射面反射后从第一方向入射光学透镜；指示光光源发出的指示光通过反射组件从第一方向入射光学透镜；指示光、激光在透过光学透镜后聚焦出射，且指示光的光路路径与光学透镜的中心轴线重合。通过上述方式，将激光光源和指示光光源通过偏振镜及波片反射组件以及光学透镜进行组合形成一个及具有红光指示又具有防反馈的高功率激光装置；其红光不受焦点影响始终处于中心点可快速进行激光加工定位。

Description

一种半导体激光组件

技术领域

本申请的所公开实施例涉及激光技术领域，且更具体而言，涉及一种半导体激光组件。

背景技术

随着技术的发展，激光焊接在工业领域进行广泛的应用，极大程度的帮企业或者个体提升了效益，由于激光焊接时功率很高，当激光出射前可能无法快速准确的确定激光的照射位置，因此，在使用过程中，需加设一个指示光光源，通过指示光可以快速的确定激光的照射位置。而在现有的半导体激光器组件中，将指示光光源通过波长合束的方式加装在半导体激光组件的里面或通过将指示光光源与其他半导体光源一起耦合进光纤产生指示光，其生产成本较高，且工艺相对复杂。

发明内容

根据本申请的实施例，本申请提出一种半导体激光组件，能够快速进行激光加工定位。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是提供一种半导体激光组件，该组件包括：偏振镜、四分之一波片、激光光源、指示光光源、反射组件和光学透镜；反射组件具有对称设置的第一反射面、第二反射面；四分之一波片和偏振镜数量为至少为二，一四分之一波片和一偏振镜构成第一光学组，设置在反射组件的第一反射面一侧，另一四分之一波片和另一偏振镜构成第二光学组，设置在反射组件的第二反射面一侧，第一光学组和第二光学组相对于反射组件对称设置；半导体激光光源数量为至少为二，一半导体激光光源发出的第一激光通过第一光学组的偏振镜反射后透过一四分之一波片，再被第一反射面反射后从第一方向入射光学透镜，另一半导体激光光源发出的第二激光通过第二光学组的偏振镜镜反射透过另一四分之一波片，再被第二反射面反射后从第一方向入射光学透镜；指示光光源相对反射组件设置，用于发出指示光，指示光通过反射组件并从第一方向入射光学透镜；指示光位于入射光学透镜的第一激光、第二激光之间，指示光、第一激光、第二激光在透过光学透镜后聚焦出射，且指示光的光路路径与光学透镜的中心轴线重合。

可选地，第一反射面与第二反射面具有90度夹角。

可选地，第一光学组的偏振镜的反射面与反射组件的第一反射面平行，第二光学组的偏振镜的反射面与反射组件的第二反射面平行。

可选地，四分之一波片位于偏振镜的出射激光一侧。

可选地，分别经第一反射面、第二反射面出射的第一激光、第二激光与指示光垂直照射在光学透镜上。

可选地，第一激光和第二激光以及指示光为经光学整形后的平行光或近似平行光。

本申请的有益效果有：本结构集成的半导体激光装置，其结构简洁、便于大功率集成、可防反馈光、其红光指示始终处于焦距中心不受激光聚焦后的焦距影响，方便快速加工定位。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。

附图说明

下面将结合附图及实施方式对本申请作进一步说明，附图中：

图1是本申请一实施例的半导体激光器组件的光路示意图；

图2是本申请一实施例的半导体激光器组件反射光线的光路示意图；

图3是本申请另一实施例的半导体激光器组件的光路示意图。

具体实施方式

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。另外，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案做进一步详细描述。

请参阅图1，图1是本申请一实施例的半导体激光器组件的光路示意图，该半导体激光组件包括：反射组件7、激光光源和指示光光源。其中，反射组件7具有对称设置的第一反射面73和第二反射面74。激光光源相对反射组件7设置，用于发出激光。激光光源的数量可以为至少两个。一激光光源发出的第一激光可以通过第一反射面73反射后由第一方向01出射。另一激光光源发出的第二激光可以通过第二反射面74反射后由第一方向01出射。反射组件7还可以具有第一透射面71和第二透射面72。指示光光源相对反射组件7设置，用于发出指示光13，指示光13由第一透射面71沿着第一方向01入射反射组件7，并穿过第二透射面72由第一方向01出射。

可选地，激光光源发出的激光和指示光光源发出的指示光，也就是第一激光、第二激光和指示光为经光学整形后的平行光或近似平行光。

可选地，激光光源可以是半导体激光光源、气体激光光源、固体激光光源等。

可以理解的，激光光源发出的激光和指示光光源发出的指示光13分别被反射组件7反射和透射后从第一方向01出射。其中，第一激光被第一反射面73反射，指示光13被第一透射面71和第二透射面72透射，且反射的激光和透射的指示光13沿第一方向01互相平行。优选的，指示光13为红光。

在此实施例中，将半导体激光光源和指示光光源通过反射组件进行光路集成、结构集成在半导体激光组件内，降低生产成本，且减少产品的厚度。

在更具体的实施例中，反射组件7为直角棱镜，第一反射面73与第一透射面71之间具有45度夹角，第一反射面73与第二透射面72之间具有135度夹角，第一透射面71与第二透射面72平行，指示光光源位于垂直于第一透射面71和第二透射面72的线上。

可以理解的，该直角棱镜在直角处设有一平面，该平面为第二透射面72，第二透射面72与第一透射面71平行，指示光13可以从第一透射面71和第二透射面72的中间位置垂直穿过。第一反射面73与第一透射面71之间具有45度夹角，第一激光入射在反射组件7的第一反射面73的入射方向与指示光13方向垂直，第一激光入射在第一反射面73的入射角为45度，第一激光出射角为45度，使得第一激光出射后与指示光13透射后平行且同向。同样地，第二激光入射在反射组件7的第二反射面74的入射方向与指示光13的路径方向垂直，第二激光入射在第二反射面74的入射角为45度，第二激光在第二反射面74的出射角为45度，使得第二激光出射后与指示光13透射后平行且同向。

可选地，为使得分别经第一反射面73、第二反射面74反射的第一激光、第二激光和指示光平行且同向，可以将第一反射面73与第二反射面74之间的夹角设置为直角，即第一反射面73与第二反射面74具有90度夹角。

请参阅图1和图2，在本实施例中，半导体激光组件可以包括：四分之一波片5和偏振镜4。其中，偏振镜4位于激光光源和反射组件7之间的光路中，半导体激光光源发出并入射偏振镜4的激光为第一形态偏振光11，偏振镜4能反射第一形态偏振光11，并透射第二形态偏振光12。四分之一波片5位于偏振镜4的出射激光一侧，能够将两次经过的光束从第一形态偏振光11转变为第二形态偏振光12。四分之一波片5可以通过粘贴的方式与偏振镜的一面拼接。

在此实施例中，偏振镜4可以为偏振分光棱镜，第二形态偏振光12可以为横磁波，第一形态偏振光11可以为横电波。偏振分光棱镜可以透射横磁波反射横电波。其中，在传播方向上有电场分量而无磁场分量的横磁波被偏振镜4透射，而在传播方向上有磁场分量但无电场分量的横电波被偏振镜4反射。四分之一波片5可以将入射的横电波的偏振方向旋转45度。光线两次透射四分之一波片5时的偏振方向共旋转90度。所以光线两次透射四分之一波片5后可以从横电波转变为横磁波。

在此实施例中，第一形态偏振光11入射偏振镜4，并从偏振镜4上出射，出射的第一形态偏振光11第一次透过四分之一波片5，随后其光的偏振方向旋转45度进行出射，随后被外部部件反射回来，将再次透过四分之一波片5，光的偏振方向再次旋转45度。此时，第一形态偏振光11穿过了两次四分之一波片5，第一形态偏振光11将转变为第二形态偏振光12，第二形态偏振光12入射在偏振镜4上，并从偏振镜4透射出，进而不会反射回光源导致光源受损。

具体地，第一形态偏振光11入射偏振镜4上，并从偏振镜4上出射，出射的第一形态偏振光11第一次透过四分之一波片5，随后出射光束被外部部件反射回来，将再次透过四分之一波片5。此时，半导体激光光源出射的光束穿过了两次四分之一波片5，其由第一形态偏振光11将转变为第二形态偏振光12，第二形态偏振光12入射在偏振镜4上，并从偏振镜4透射出，进而不会反射回光源导致光源受损。可以理解的，四分之一波片5能够将两次经过波片5的光束从第一形态偏振光11转变为第二形态偏振光12和偏振镜4的特性，使得第二次经过四分之一波片5转变后的第二形态偏振光12透射偏振镜4，以不被偏振镜4反射回原出光路径上，实现了防反射。

在更具体的实施例中，偏振镜4的镜体具有第一面42和第二面41和第三面43，第一面42和第二面41垂直，四分之一波片5平行于第一面42，第三面43和第一面42、第二面41之间的第二夹角均为45度，第一夹角为90度。第三面43可以反射经第二面41射入偏振镜4中的激光。

在此实施例中，第一形态偏振光11垂直射入偏振镜4，且偏振镜4出射的第一形态偏振光11的出射角为45度，且出射的光束垂直四分之一波片5射出。也就是说，第一形态偏振光11垂直射入偏振镜4，入射在偏振镜4的第三面43的激光与第三面43的入射角为45度。激光经偏振镜4的第三面43反射。可选的，被外部部件反射的光束，再被偏振镜4透射后，将从偏振镜4的第二面41相对的一面射出，该面与第二面41平行。

可选的，在一实施例中，偏振镜4的第一面42贴设四分之一波片5。

可选地，四分之一波片5和偏振镜4数量为二，一四分之一波片5和一偏振镜4构成第一光学组100，设置在反射组件7的第一反射面73的一侧。另一四分之一波片5和另一偏振镜4构成第二光学组200，设置在反射组件7的第二反射面74一侧。激光光源数量为二，一激光光源发出的第一激光通过第一光学组100的偏振镜4反射后透过一四分之一波片5由第二方向02出射，另一激光光源发出的第二激光通过第二光学组200的偏振镜4反射后透过另一四分之一波片5由第三方向03出射。其中，第二方向02和第三方向03水平反向，第一方向01与第二方向02、第三方向03垂直。第一光学组100和第二光学组200相对于反射组件7对称设置。

在此实施例中，设有两个光学组，所以在半导体激光器组件中有两个激光光源分别作用于两个光学组。且激光经过偏振镜4和四分之一波片5，最后通过两光学组中间的反射组件7出射。

如前述所言，反射组件7还可以包括第一透射面71和第二透射面72。第一透射面71连接于第一反射面73、第二反射面74的各一端之间，第二透射面72连接于第一反射面73、第二反射面74的各另一端之间。偏振镜4可以为偏振分光棱镜，第一光学组100和第二光学组200相对于反射组件7对称设置，且第一光学组100和第二光学组200出射的激光分别经反射组件7的第一反射面73、第二反射面74反射后平行且向第一方向01出射，指示光13位于自偏振分光棱镜出射的两激光之间。

可选地，为使得经第一光学组100和第二光学组200出射的激光在分别经反射组件7的第一反射面73、第二反射面74反射后可以平行且向第一方向01出射，可以将第一光学组100的偏振镜4的反射面与反射组件7的第一反射面73平行，第二光学组200的偏振镜4的反射面与反射组件7的第二反射面74平行。偏振镜4的反射面可以是前言所述的偏振镜4的第三面43。

可以理解的，第一形态偏振光11皆从第一光学组100和第二光学组200射出，第一光学组100射出的光束入射在反射组件7的反射角为45度，第二光学组200射出的光束入射在反射组件7的反射角为45度，所以反射组件7出射的第一光学组100射出光束的反射角和反射组件7出射的第二光学组200射出光束的反射角皆为45度，由于第一光学组100射出光束入射的反射组件7的第一反射面73与第二光学组200射出光束入射的反射组件7的第二反射面74垂直，所以反射组件7出射的第一光学组100射出光束与反射组件7出射的第二光学组200射出光束平行，同时，反射组件7透射的指示光13与两光学组射出并经反射组件7反射的光束平行，且反射组件7出射的指示光13位于两光学组射出并经反射组件7反射的光束之间。

在本实施例中，半导体激光组件还可以包括：光学透镜8。一激光光源发出的第一激光通过第一光学组100的偏振镜4反射后透过一四分之一波片5，再被第一反射面73反射后从第一方向01入射光学透镜8。另一激光光源发出的第二激光通过第二光学组200的偏振镜4反射透过另一四分之一波片5，再被第二反射面74反射后从第一方向01入射光学透镜8。指示光13通过反射组件7并从第一方向01入射光学透镜8。指示光13位于入射光学透镜8的第一激光、第二激光之间，且经第一反射面73、第二反射面74出射的第一激光、第二激光与经第二透射面72透射的指示光13在透过光学透镜8后聚焦出射，且指示光的光路路径与光学透镜的中心轴线重合。可选地，指示光13可以为红光。

可选地，分别经第一反射面73、第二反射面74出射的第一激光和第二激光以及指示光可以垂直照射在光学透镜上，以使得两束激光和指示光可以经光学透镜聚焦出射，从而可以利用指示光对激光进行定位。

可以理解的，激光为不可见光，通过此实施例，可以先发射红光，确定光线所照射的位置。再发射激光，通过光学透镜8将红光和激光集成在一起，使用户可以通过红光的出光路径和所照射的位置，确定激光的出光路径和所照射的位置。优选的，两光学组对称设置，偏振镜4和光学透镜8设置在两光学组对称的对称轴上，指示光13的出光路径与对称轴重合。

请参阅图3，图3是本申请另一实施例的半导体激光器组件的光路示意图，该半导体激光组件可以包括：反射镜9、激光光源和指示光光源。反射镜9数量为二，反射镜9间隔且对称设置，两者之间具有缝隙，激光光源相对反射镜9设置，用于发出激光，激光通过反射镜9反射后由第一方向01出射，指示光光源用于发出指示光13，指示光13穿过缝隙由第一方向01出射。

可以理解的，两反射镜9对称放置，激光光源发出的激光被反射镜9反射后从第一方向01出射，指示光13则从两个反射镜9之间的缝隙穿过，且向第一方向01出射，指示光13位于两个对称的反射镜9的对称线上，其中，反射的激光和指示光13沿第一方向01互相平行。同理，两个反射镜9也可以对应设置两个激光光源、两个光学组和光学透镜8，其原理和上述一致，在此不做过多赘述。

所属领域的技术人员易知，可在保持本申请的教示内容的同时对装置及方法作出诸多修改及变动。因此，以上公开内容应被视为仅受随附权利要求书的范围的限制。

Claims (6)

1.一种半导体激光组件，其特征在于，包括：偏振镜、四分之一波片、激光光源、指示光光源、反射组件和光学透镜；

所述反射组件具有对称设置的第一反射面、第二反射面；

所述四分之一波片和所述偏振镜数量为至少为二，一所述四分之一波片和一所述偏振镜构成第一光学组，设置在所述反射组件的所述第一反射面一侧，另一所述四分之一波片和另一所述偏振镜构成第二光学组，设置在所述反射组件的所述第二反射面一侧，所述第一光学组和所述第二光学组相对于所述反射组件对称设置；

所述激光光源数量为至少为二，一所述激光光源发出的第一激光通过所述第一光学组的所述偏振镜反射后透过一所述四分之一波片，再被所述第一反射面反射后从第一方向入射所述光学透镜，另一所述激光光源发出的第二激光通过所述第二光学组的所述偏振镜反射透过另一所述四分之一波片，再被所述第二反射面反射后从所述第一方向入射所述光学透镜；

所述指示光光源相对所述反射组件设置，用于发出指示光，所述指示光通过所述反射组件并从所述第一方向入射所述光学透镜；

所述指示光位于入射所述光学透镜的所述第一激光、所述第二激光之间，所述指示光、所述第一激光、所述第二激光在透过所述光学透镜后聚焦出射，且所述指示光的光路路径与所述光学透镜的中心轴线重合。

2.根据权利要求1所述的半导体激光组件，其特征在于，

所述第一反射面与所述第二反射面具有90度夹角。

3.根据权利要求1所述的半导体激光组件，其特征在于，

所述第一光学组的所述偏振镜的反射面与所述反射组件的第一反射面平行，所述第二光学组的所述偏振镜的反射面与所述反射组件的第二反射面平行。

4.根据权利要求1所述的半导体激光组件，其特征在于，

所述四分之一波片位于所述偏振镜的出射激光一侧。

5.根据权利要求1所述的半导体激光组件，其特征在于，

分别经所述第一反射面、所述第二反射面出射的所述第一激光、所述第二激光与所述指示光垂直照射在所述光学透镜上。

6.根据权利要求1所述的半导体激光组件，其特征在于，

所述第一激光、所述第二激光以及所述指示光为经光学整形后的平行光或近似平行光。