CN1933266A - 一种激光阵列器件 - Google Patents
一种激光阵列器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1933266A CN1933266A CN 200610113461 CN200610113461A CN1933266A CN 1933266 A CN1933266 A CN 1933266A CN 200610113461 CN200610113461 CN 200610113461 CN 200610113461 A CN200610113461 A CN 200610113461A CN 1933266 A CN1933266 A CN 1933266A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- lasing fluorescence
- fluorescence unit
- heat sink
- array device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 133
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 43
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 19
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 abstract 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 20
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 6
- 238000003491 array Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
一种激光阵列器件,涉及一种半导体激光阵列器件。该器件含有多个激光发光单元,并通过采用紧凑的光学转向结构和补偿结构,实现多个激光发光单元的功率密排输出。本发明能够在小体积内进行光程补偿,实现光束等光程输出,克服了现有技术的体积庞大、结构复杂等缺点;本发明中的激光发光单元无需紧密排布,经过光学系统可以直接进行快轴方向的叠加、慢轴方向的叠加和其它光束变换,从而克服了现有技术中的半导体激光条在两个方向上的长度、发散角差异大的缺点,有利于固体增益介质的激光泵浦和后续光束耦合,因此具有散热性能良好、各发光单元的光束变换灵活,系统体积小,结构紧凑,可靠性高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体激光阵列器件,属于光电子技术领域。
背景技术
半导体激光阵列器件是激光器领域的重要基础,具有广阔的应用领域和巨大的市场。
由于半导体激光器技术的限制,半导体激光发光单元的输出功率有限,因此,为了获得高功率半导体激光输出,必须将一定数量的激光发光单元组合排列在一起,构成半导体激光器阵列,达到几十瓦甚至百瓦左右功率输出。在这种激光器阵列中,激光发光单元在同一水平底座上沿线性紧密排布,发光单元正极与底座相连,发光单元负极相互连通,各发光单元并联工作。由于多个发光单元沿慢轴方向线性紧密排布,激光输出线形长条光斑,典型参数为:快轴方向长度1um,发散角30度,慢轴方向长度10mm,发散角10度。两个方向上的长度、发散角差异很大,不利于固体增益介质的激光泵浦和后续光束耦合。为了提高耦合效率,国内外有很多针对性的整形耦合技术,通过将光束切割、旋转、组合等技术手段(美国专利6377401,图1~图16;美国专利6044096;美国专利6700709;美国专利6504650),实现高效率的泵浦与耦合。同时,由于多个发光单元紧密排布,因此各发光单元的热量分布紧密、集中,散热困难,热效应严重。为了解决这种较为严重的散热问题,必须设计针对性的被动散热或主动散热的结构,通过传导冷却、风冷以及水冷方式进行散热。
在上述半导体激光器阵列技术的基础上,为了进一步提高输出激光的功率,达到几百瓦甚至上千瓦功率输出,通常将多个半导体激光阵列(激光条)堆栈进一步构成高功率半导体激光条阵列器件。目前高功率半导体激光条阵列器件主要有三种阵列方式:垂直堆栈、水平等高排列(包括水平等高排列、水平等高转向排列)、水平台阶转向排列。
在垂直堆栈方式中(如美国nLight公司产品-Cascades Vertical Stacked Arrays、德国Dilas公司产品-Vertical Stacked Arrays),为了保证散热和结构紧密,必须采用微信道热沉结构,但是由于微信道结构及散热特点的局限、光学准直系统结构的限制,激光条之间不能无限接近,各输出光束之间的间隙无法避免,因此输出功率密度无法进一步提高,这已经成为限制半导体激光器应用的一个重要瓶颈。例如,为了保证冷却效率和光束之间不相互干涉,40W棒条之间的垂直堆栈距离一般为2mm左右,这样在有限的发光面积之内,堆栈输出的总功率有限。
在水平等高排列方式中(美国nLight公司产品-Cascades Horizontal Stacked Arrays),堆栈虽然可以沿着水平方向延伸,但只是线性阵列,无法实现二维阵列。它的主要作用在于对长条形棒条状高吸收率的固体激光介质进行泵浦,所以并不能产生高功率及高功率密度。
在水平等高转向排列方式中(美国专利6377401,图17~图23),堆栈沿着水平方向延伸,各激光条通过相应的转向反射镜进行光束偏转,实现光束沿快轴方向的迭加。如图1所示,采用水平等高转向排列方式的半导体激光阵列器件中,包含至少2个半导体激光条,以及各半导体激光条对应的激光转向的光学系统。在这种技术方案中,最终出光面与各激光条之间垂直距离不同,由于结构的限制,为了得到均匀输出的激光光束,使得激光条之间的光程差实现自补偿,因此,各激光条必须进行较大间距的错位摆放,整体结构庞大。
在水平台阶转向排列方式中(美国专利6898222),每个激光条都通过相应的转向反射镜实现光束偏转,,实现光束沿快轴方向的迭加。但是,在这种技术方案中,各激光条的光程不等,通过光学系统的反射,经过不同的光程,各激光条的发光光束最终垂直于半导体激光条的原始发光方向输出。由于激光条的长度至少为10mm,为保证各激光条之间不相互干涉,相邻的激光条之间的光程差至少为10mm,而激光条都具有一定的快轴发散角和慢轴发散角,因此经过较长的光程之后,最终的光斑尺寸将非常大,光束功率密度小。为了获得较好的组合光束,必须另外加光程补偿光学元件。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新型的激光阵列器件,即通过采用紧凑的光学转向结构和补偿结构,实现多个激光发光单元的功率密排输出,以克服现有技术的半导体激光条中热量集中、散热困难的缺点;同时克服现有技术中半导体激光条在两个方向上的长度、发散角差异大的缺点,有利于固体增益介质的激光泵浦和后续光束耦合。
本发明的技术方案如下:
一种激光阵列器件,包括基座热沉,分别通过激光发光单元热沉设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元,以及将所述激光发光单元发出的激光转向的转向光学系统,所述激光发光单元发出的激光相互平行,所述相互平行的激光经转向光学系统输出到激光出射面,其特征在于:所述每一个激光发光单元发出的激光光束依次垂直穿过n-1个激光发光单元发出的经转向后输出的激光光束。
在上述技术方案的基础上,所述设置在激光发光单元热沉上的激光发光单元在基座热沉上可以对齐或错位放置。所述的转向光学系统采用多片或单片光学元件。
本发明的优选技术方案是:在每个激光发光单元发出的激光光路上设置光路补偿元件。
本发明提供的另一种激光阵列器件,包括基座热沉,分别通过激光发光单元热沉设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元,所述激光发光单元发出的激光相互平行输出到激光出射面,其特征在于:所述基座热沉采用台阶式结构,所述台阶的递进延伸方向与所述激光发光单元发光方向平行;在所述激光发光单元发出的激光光路上,设置光路补偿元件。
本发明提供的又一种激光阵列器件,包括基座热沉,分别通过激光发光单元热沉设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元,以及将所述激光发光单元发出的激光转向的转向光学系统,所述激光发光单元发出的激光相互平行,所述相互平行的激光经转向光学系统输出到激光出射面,其特征在于:在所述激光发光单元发出的激光光路上,设置光路补偿元件,该光路补偿元件采用可对激光进行高度变化和光程补偿的光学元件。
一种激光阵列器件,包括两个激光发光单元,每个发光单元分别通过激光发光单元热沉设置在各自的基座热沉上,其特征在于:在两个激光发光单元发出的激光光路上分别设有光路补偿元件,其中一个激光发光单元发出的激光经转向光学系统后形成的像光斑与另一激光发光单元发出的激光经光路补偿元件后形成的激光光斑并行紧排,所述的两个激光发光单元构成一个激光发光单元模块。
作为上述技术方案的进一步优化,所述的激光阵列器件可由两个激光发光单元模块组合而成。
作为上述技术方案的进一步改进,所述的激光阵列器件由两个激光发光单元模块组合而成。所述的两个激光发光单元模块输出的激光光斑还可以再分别经过光路补偿元件和转向光学系统后并行密排。
本发明与现有技术相比,具有以下优点及突出性效果:本发明中的多个激光发光单元阵列,由于采用了紧凑的光学转向结构和补偿结构,能够在小体积内进行光程补偿,实现光束等光程输出,克服了现有技术的体积庞大、结构复杂等缺点。同时克服了现有技术的半导体激光条中热量集中、散热困难的缺点;本发明提出的激光阵列器件由于各发光单元分散排布,因此,热量分散,散热性能良好;各发光单元的光束变换灵活,有利于后续的泵浦和耦合;系统体积小,结构紧凑,可靠性高,在诸多领域都有广阔的应用前景。本发明中的激光发光单元无需紧密排布,经过光学系统可以直接进行快轴方向的叠加、慢轴方向的叠加和其它光束变换,从而克服了现有技术中的半导体激光条在两个方向上的长度、发散角差异大的缺点,有利于固体增益介质的激光泵浦和后续光束耦合。
附图说明
图1是现有的水平阵列的半导体激光阵列器件的结构示意图。
图2是本发明所述的激光阵列器件的第一实施例结构示意图。
图3是本发明所述的激光阵列器件的第二实施例结构示意图。
图4是本发明所述的激光阵列器件的第三实施例结构示意图。
图5是本发明所述的激光阵列器件的第四实施例结构示意图。
图6是本发明所述的激光阵列器件的第五实施例结构示意图。
图7是本发明所述的激光阵列器件的第六实施例结构示意图。
图8是本发明所述的激光阵列器件的第七实施例结构示意图。
图9是本发明所述的激光阵列器件的第八实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。本领域的技术人员可以理解,激光阵列器件中的激光发光单元的数量至少为2个,根据具体情况也可设置多个。为简化作图,本发明各实施例中给出的结构示意图均仅以4个激光发光单元为例。
本发明的第一实施例的结构如图2所示,包括基座热沉1,分别通过激光发光单元热沉3设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元2,以及将所述激光发光单元发出的激光转向的转向光学系统6,所述激光发光单元发出的激光相互平行,所述相互平行的激光经转向光学系统输出到激光出射面8;所述每一个激光发光单元发出的激光光束依次垂直穿过n-1个激光发光单元发出的经转向后输出的激光光束。该激光阵列器件工作时,激光发光单元2的输出激光光束传输至转向光学系统6对应的反射镜上,激光光束发生90度转向,传输至激光出射面8输出。激光发光单元热沉3将每个激光发光单元2的热量传输至基座热沉1上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3,而是直接将每个激光发光单元2安装在基座热沉上。
设整个阵列器件包含n个发光单元(E1~En),距离激光出射面8的垂直距离分别为D1~Dn,E1距离激光出射面8垂直距离最远,En距离激光出射面8垂直距离最近,即D1>D2>…>Dn-1>Dn。为使得激光出射面的各激光光束均匀一致,必须使各单元之间的光程相等,因此各激光发光单元错位摆放。多片反射镜组成转向光学系统6,对应每个发光单元的反射镜与相应发光单元之间距离都不同,其中,距离激光出射面8最远的发光单元对应E1的反射镜F1,与该发光单元的距离最短,该发光单元发出的激光光束传输至对应的反射镜后转向反射输出至激光出射面8;距离激光出射面8最近的发光单元En对应的反射镜Fn,与该发光单元的距离最长,该发光单元发出的激光光束垂直穿过前n-1个发光单元经反射的n-1条激光光束后,传输至对应的反射镜后转向反射输出至激光出射面28。
采用图2所述结构的显著优点在于,光路能够实现光程差的部分自补偿,激光阵列器件输出的激光光束均匀一致,并且整体结构小巧、紧凑。下面以实际的数值参数为例对比图2所述实施例与现有技术之间的差异。如图2所示,4个激光发光单元的输出激光光束到达激光出射面8的光程分别为:
S1=L1+H1+H2+H3+H4,S2=L2+L1+N2+H2+H3+H4,
S3=L3+L1+N2+N3+H3+H4,S4=L4+L1+N2+N3+N4+H4,
如果采用通用封装大小的激光发光单元,H1=H2=H3=5mm,L1=5mm,N2=N3=N4=3mm,M1=8mm,H4=15mm,由此,S1=35mm,S2=(L2+33)mm,S3=(L3+31)mm,S4=(L4+29)mm。
为使得各发光单元的输出激光光束到达激光出射面的光程相等,即S1=S2=S3=S4,可得:L2=2mm,L3=4mm,L4=6mm,即相邻激光发光单元只需错位2mm即可实现全部光束的等光程均匀输出。取因此,整个激光阵列器件的有效横向宽度尺寸为:
W1=M1+L4+L1+N2+N3+N4=28mm
而对比以前的专利(图1),4个激光发光单元的输出激光光束到达激光出射面8的光程分别为:
S1=L1+N2+N3+N4+H1+H2+H3+H4,S2=L2+L1+N2+N3+H2+H3+H4,
S3=L3+L1+N2+H3+H4,S4=L4+L1+H4,
采用通用封装大小的激光发光单元,H1=H2=H3=5mm,L1=5mm,N2=N3=N4=3mm,M1=8mm,H4=15mm,由此,S1=44mm,S2=(L2+36)mm,S3=(L3+28)mm,S4=(L4+20)mm。
为使得各发光单元的输出激光光束到达激光出射面的光程相等,即S1=S2=S3=S4,可得:L2=8mm,L3=16mm,L4=24mm,即相邻激光发光单元需错位8mm才能现全部光束的等光程均匀输出。取因此,整个激光阵列器件的有效横向宽度尺寸为:
W1=M1+L4+L1+N2+N3+N4=46mm
由此可见,图2所述的激光阵列器件比图1所述的激光阵列器件的尺寸大大减小,图2所述的结构更为简单、紧凑,具有调节容易、光程差自补偿的特点,输出激光光束均匀一致。
本发明的第二实施例的结构如图3所示,该激光阵列器件包括基座热沉1、激光发光单元2、激光发光单元热沉3、补偿光学组件4,激光转向光学系统6,其中,激光发光单元2发出激光光束5,激光光束5经过激光转向光学系统6转向之后的激光光束7输出至激光出射面8。该激光阵列器件工作时,激光发光单元2的输出激光光束通过补偿光学组件4之后,传输至转向光学系统6上对应的反射镜上,激光光束发生90度转向,传输至激光出射面8输出。激光发光单元热沉3将每个激光发光单元2的热量传输至基座热沉1上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3,而是直接将每个激光发光单元2安装在基座热沉上。
多片反射镜组成转向光学系统6,对应每个发光单元的反射镜与相应发光单元之间距离都不同,其中,距离激光出射面8最远的发光单元对应的反射镜,与该发光单元的距离最短,距离激光出射面8最近的发光单元对应的反射镜,与该发光单元的距离最长。为使得激光出射面的激光光束均匀一致,并进一步减小整体结构的横向尺寸,各激光发光单元平行对齐摆放,在激光发光单元2光路上设置补偿光学组件。激光光束经过补偿光学组件后,光程相应加长,从而达到各激光光束等光程的目的。采用图3所述结构的显著优点在于,激光发光单元平行对齐放置,各发光单元能够实现等光程输出,激光阵列器件输出的激光光束均匀一致,并且整体结构进一步小巧、紧凑,整个激光阵列器件的有效横向宽度尺寸为:W1=M1+L4+N2+N3+N4=23mm,比第一实施例进一步减小5mm。
本发明的第三实施例的结构如图4所示,该激光阵列器件包括基座热沉1、激光发光单元2、激光发光单元热沉3、补偿光学组件4,激光转向光学系统6,其中,激光发光单元2发出激光光束5,激光光束5经过激光转向光学系统6转向之后的激光光束7输出至激光出射面8。该激光阵列器件工作时,激光发光单元2的输出激光光束5通过补偿光学组件4之后,传输至转向光学系统6上对应的反射面上,激光光束发生90度转向,传输至激光出射面8输出。激光发光单元热沉3将每个激光发光单元2的热量传输至基座热沉1上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3,而是直接将每个激光发光单元2安装在基座热沉上。其中,转向光学系统6由具有阶梯反射面的单片光学组件构成。对应每个发光单元的反射面与相应发光单元之间距离都不同,其中,距离激光出射面8最远的发光单元对应的反射面,与该发光单元的距离最短,距离激光出射面8最近的发光单元对应的反射面,与该发光单元的距离最长。以使得激光出射面的激光光束均匀一致。
本发明的第四实施例的结构如图5所示,该激光阵列器件包括基座热沉1、激光发光单元2、激光发光单元热沉3、补偿光学组件4,激光出射面8。该激光阵列器件工作时,激光发光单元2的输出激光光束5通过补偿光学组件4之后,传输至激光出射面8输出。激光发光单元热沉3将每个激光发光单元2的热量传输至基座热沉1上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3,而是直接将每个激光发光单元2安装在基座热沉的台阶上。该结构的特点在于,各激光发光单元2安装在基座热沉1的台阶上;基座热沉1的台阶的递进延伸方向与激光发光单元2的发光方向平行,因此,该结构无需设置激光转向光学系统,激光直接输出。
本发明的第五实施例的结构如图6所示,该激光阵列器件包括基座热沉1、激光发光单元2、激光发光单元热沉3、光路补偿元件4,激光转向光学系统6,其中,光路补偿元件4采用对激光进行高度变化和光程补偿的光学元件。激光发光单元2发出激光光束5,激光光束5经过激光转向光学系统6转向之后的激光光束7输出至激光出射面8。激光发光单元热沉3将每个激光发光单元2的热量传输至基座热沉1上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3,而是直接将每个激光发光单元2安装在基座热沉上。
如图6所示,该激光阵列器件工作时,激光发光单元2的输出激光光束5通过光路补偿元件4之后,产生高度方向(即发光单元的快轴方向)的平移,平移量为PLn=PPn,PPn为棱镜的边长。发光单元En发出的激光光束在棱镜中经历的光程为:Sn=n×(PLn+PWn)。各发发光单元对应的棱镜的尺寸可以不同,即PPn与PWn可以不同,由此,控制n个发光单元对应的棱镜边长PPn的数值,可以使得各发发光单元输出的激光光束产生的高度方向的平移量PLn不同,各激光光束经过转向光学系统6反射转向之后,能够实现高度方向(快轴方向)的光束堆叠;控制n个发光单元对应的棱镜长度PWn的数值,可以补偿各发发光单元输出的激光光束从发光处至激光出射面的光程差,实现等光程输出。
本发明的第六实施例的结构如图7所示,该激光阵列器件包括基座热沉1a、1b,激光发光单元2a、2b,激光发光单元热沉3a、3b,光学元件4a、4b,激光转向光学系统6。激光发光单元热沉3a、3b将每个激光发光单元2a、2b的热量传输至基座热沉1a、1b上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3a、3b,而是直接将每个激光发光单元2a、2b安装在基座热沉1a、1b上。
激光发光单元2a发出的激光光束经过光学元件4a后产生激光光斑11a,再经过转向光学系统6得到像光斑12a;激光发光单元2b发出的激光光束经过光学元件4b后产生激光光斑11b;调节光学元件4a、4b与转向光学系统6的位置,可以使得激光光斑11b与像光斑12a实现慢轴方向的无缝密排,上述两个激光发光单元可以构成一个激光发光单元模块,无缝密排后的激光光斑传输,得到激光光斑8。
本发明的第七实施例的结构如图8所示,激光阵列器件是由图7中的两个激光发光单元模块组成。该激光阵列器件包括基座热沉1a、1b、1c、1d,激光发光单元2a、2b、2c、2d,激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d,光学元件4a、4b、4c、4d,激光转向光学系统6。激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d将每个激光发光单元2a、2b、2c、2d的热量传输至基座热沉1a、1b、1c、1d上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d,而是直接将每个激光发光单元2a、2b、2c、2d安装在基座热沉1a、1b、1c、1d上。
激光发光单元2a发出的激光光束经过光学元件4a后产生激光光斑11a,再经过转向光学系统6得到像光斑12a;激光发光单元2b发出的激光光束经过光学元件4b后产生激光光斑11b;激光发光单元2d发出的激光光束经过光学元件4d后产生激光光斑11d,再经过转向光学系统6得到像光斑12d;激光发光单元2c发出的激光光束经过光学元件4c后产生激光光斑11c;调节光学元件4a、4b、4c、4d与转向光学系统6的位置,可以使得激光光斑11b、11c与像光斑12a、12d实现慢轴方向的无缝密排。无缝密排后的激光光斑传输,得到激光光斑8。
本发明的第八实施例的结构如图9所示,该激光阵列器件也是由图7中的两个激光发光单元模块构成,所述的两个激光发光单元模块输出的激光光斑再分别经过光学元件和转向光学系统后并行密排,实现多个发光单元在慢轴方向的密排。该激光阵列器件包括基座热沉1a、1b、1c、1d,激光发光单元2a、2b、2c、2d,激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d,光学元件4a、4b、4c、4d,激光转向光学系统6a、6c、6e。激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d将每个激光发光单元2a、2b、2c、2d的热量传输至基座热沉1a、1b、1c、1d上,再通过传导冷却或风冷或水冷的方式实现散热。显然,该结构还可以进一步简化,即不使用激光发光单元热沉3a、3b、3c、3d,而是直接将每个激光发光单元2a、2b、2c、2d安装在基座热沉1a、1b、1c、1d上。显然,图9由2个图7所描述的激光阵列器件组成,其中,基座热沉1a、1b,激光发光单元2a、2b,激光发光单元热沉3a、3b,光学元件4a、4b,激光转向光学系统6a构成一个阵列发光单元;基座热沉1c、1d,激光发光单元2c、2d,激光发光单元热沉3c、3d,光学元件4c、4d,激光转向光学系统6c构成另一个阵列发光单元。
如图9所示,激光发光单元2a发出的激光光束经过光学元件4a后产生激光光斑11a,再经过转向光学系统6得到像光斑12a;激光发光单元2b发出的激光光束经过光学元件4b后产生激光光斑11b;调节光学元件4a、4b与转向光学系统6a的位置,可以使得激光光斑11b与像光斑12a实现慢轴方向的无缝密排。无缝密排后的激光光斑传输,经过光学元件4e后得到激光光斑8e,再经过转向光学系统6e得到像光斑8g。激光发光单元2c发出的激光光束经过光学元件4c后产生激光光斑11c,再经过转向光学系统6c得到像光斑12c;激光发光单元2d发出的激光光束经过光学元件4d后产生激光光斑11d;调节光学元件4c、4d与转向光学系统6c的位置,可以使得激光光斑11d与像光斑12c实现慢轴方向的无缝密排。无缝密排后的激光光斑传输,经过光学元件4f后得到激光光斑8f。调节光学元件4e、4f与转向光学系统6e的位置,可以使得激光光斑8f与像光斑8g实现慢轴方向的无缝密排。无缝密排后的激光光斑传输,得到激光光斑8。
Claims (9)
1.一种激光阵列器件,包括基座热沉(1),分别通过激光发光单元热沉(3)设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元(2),以及将所述激光发光单元发出的激光转向的转向光学系统(6),所述激光发光单元发出的激光相互平行,所述相互平行的激光经转向光学系统输出到激光出射面(8),其特征在于:所述每一个激光发光单元发出的激光光束依次垂直穿过n-1个激光发光单元发出的经转向后输出的激光光束。
2.根据权利要求1所述的激光阵列器件,其特征在于:设置在激光发光单元热沉上的激光发光单元在基座热沉上对齐或错位放置。
3.根据权利要求2所述的激光阵列器件,其特征在于:在每个激光发光单元发出的激光光路上,设置光路补偿元件(4)。
4.根据权利要求1所述的激光阵列器件,其特征在于:所述的转向光学系统(6)采用多片或单片光学元件。
5.一种激光阵列器件,包括基座热沉(1),分别通过激光发光单元热沉(3)设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元(2),所述激光发光单元发出的激光相互平行输出到激光出射面(8),其特征在于:所述基座热沉采用台阶式结构,所述台阶的递进延伸方向与所述激光发光单元发光方向平行;在所述激光发光单元发出的激光光路上,设置光路补偿元件(4)。
6.一种激光阵列器件,包括基座热沉(1),分别通过激光发光单元热沉(3)设置在所述基座热沉上的至少2个激光发光单元(2),以及将所述激光发光单元发出的激光转向的转向光学系统(6),所述激光发光单元发出的激光相互平行,所述相互平行的激光经转向光学系统输出到激光出射面(8),其特征在于:在所述激光发光单元发出的激光光路上,设置光路补偿元件(4);所述的光路补偿元件采用对激光进行高度变化和光程补偿的光学元件。
7.一种激光阵列器件,包括两个激光发光单元(2a、2b),每个发光单元分别通过激光发光单元热沉(3a、3b)设置在各自的基座热沉(1a、1b)上,其特征在于:在两个激光发光单元发出的激光光路上分别设有光路补偿元件(4a、4b),其中一个激光发光单元发出的激光经转向光学系统6后形成的像光斑与另一激光发光单元发出的激光经光路补偿元件后形成的激光光斑并行紧排,所述的两个激光发光单元构成一个激光发光单元模块。
8.按照权利要求7所述的激光阵列器件,其特征在于:该激光阵列器件由两个激光发光单元模块组合而成。
9.按照权利要求7所述的激光阵列器件,其特征在于:该激光阵列器件由两个激光发光单元模块构成,所述的两个激光发光单元模块输出的激光光斑再分别经过光路补偿元件和转向光学系统后并行密排。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200610113461 CN1933266A (zh) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 一种激光阵列器件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN 200610113461 CN1933266A (zh) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 一种激光阵列器件 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1933266A true CN1933266A (zh) | 2007-03-21 |
Family
ID=37878950
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN 200610113461 Pending CN1933266A (zh) | 2006-09-29 | 2006-09-29 | 一种激光阵列器件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1933266A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102064473A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-05-18 | 福州高意光学有限公司 | 一种宽带输出的可见光半导体激光器 |
CN102074896A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-05-25 | 山西飞虹激光科技有限公司 | 一种半导体激光阵列复合耦合方法 |
WO2012129790A1 (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 青岛海信信芯科技有限公司 | 光束整形方法和装置及激光显示光源模组和设备 |
WO2013053264A1 (zh) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源系统与激光光源 |
CN103176340A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 三洋电机株式会社 | 光源装置和投影型图像显示装置 |
CN105552711A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 采用热管散热系统散热的小体积大功率半导体激光器 |
CN110858016A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种提高激光器光功率密度的装置 |
CN113056850A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-06-29 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 半导体激光器和半导体激光器的制造方法 |
-
2006
- 2006-09-29 CN CN 200610113461 patent/CN1933266A/zh active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102064473B (zh) * | 2010-12-10 | 2014-06-11 | 福州高意光学有限公司 | 一种宽带输出的可见光半导体激光器 |
CN102064473A (zh) * | 2010-12-10 | 2011-05-18 | 福州高意光学有限公司 | 一种宽带输出的可见光半导体激光器 |
CN102074896A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-05-25 | 山西飞虹激光科技有限公司 | 一种半导体激光阵列复合耦合方法 |
WO2012129790A1 (zh) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | 青岛海信信芯科技有限公司 | 光束整形方法和装置及激光显示光源模组和设备 |
US10530131B2 (en) | 2011-10-11 | 2020-01-07 | Appotronics Corporation Limited | Light source system and laser light source |
WO2013053264A1 (zh) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | 深圳市光峰光电技术有限公司 | 光源系统与激光光源 |
US9819154B2 (en) | 2011-10-11 | 2017-11-14 | Appotronics Corporation Limited | Light source system and laser light source |
CN103176340A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-06-26 | 三洋电机株式会社 | 光源装置和投影型图像显示装置 |
CN103176340B (zh) * | 2011-12-21 | 2016-08-03 | 三洋电机株式会社 | 光源装置和投影型图像显示装置 |
CN105552711A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-05-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 采用热管散热系统散热的小体积大功率半导体激光器 |
CN105552711B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-10-26 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 采用热管散热系统散热的小体积大功率半导体激光器 |
CN110858016A (zh) * | 2018-08-23 | 2020-03-03 | 山东华光光电子股份有限公司 | 一种提高激光器光功率密度的装置 |
CN113056850A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-06-29 | 奥斯兰姆奥普托半导体股份有限两合公司 | 半导体激光器和半导体激光器的制造方法 |
US12040588B2 (en) | 2018-11-21 | 2024-07-16 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor laser and method for producing a semiconductor laser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1933266A (zh) | 一种激光阵列器件 | |
US10310278B2 (en) | Semiconductor laser | |
US8125138B2 (en) | Structured OLED with micro optics for generating directed light | |
CN202602081U (zh) | 一种百千瓦级面阵ld阵列的耦合系统 | |
CN101144909A (zh) | 一种面阵半导体激光器的光束整形装置 | |
CN111029900B (zh) | 基于宇称时间对称性的三腔耦合激光器 | |
CN1885645A (zh) | 激光光源装置、显示装置及投影机 | |
CN1890848A (zh) | 外部共振器型半导体激光器 | |
CN103986050A (zh) | 梯形波导耦合自补偿并列双板条激光放大器 | |
CN1841867A (zh) | 用于高效波长稳定的高功率激光器的低损耗光栅 | |
CN102522694A (zh) | 一种高功率半导体激光器阵列线性光源装置 | |
KR101813533B1 (ko) | 유기전계발광다이오드 | |
JP2005079580A (ja) | 複数の発光領域を有するレーザー装置 | |
CN1310058C (zh) | 聚光装置 | |
CN1885643A (zh) | 一种半导体激光泵浦的棱镜扩束的固体板条激光器 | |
CN205122992U (zh) | 一种双端光纤耦合输出的半导体激光器结构 | |
EP1284527B1 (en) | Light source device for pumping solid-state laser medium | |
CN203218695U (zh) | 一种传导冷却的侧面泵浦全固态激光模块 | |
CN102097744B (zh) | 一种高功率半导体激光器的封装方法 | |
CN114825027A (zh) | 一种用于泵浦的传导冷却半导体激光器封装结构及其封装方法 | |
CN116830405A (zh) | 具有集成热孔的激光二极管 | |
CN100405675C (zh) | 半导体单侧泵浦的固体板条激光器 | |
CN1295827C (zh) | 矩阵寻址的垂直腔面发射激光器阵列器件 | |
EP4136683A1 (en) | Pixel structure for electronic display, and electronic device comprising such display | |
JP2001044574A (ja) | 半導体レーザ装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |