CN201133956Y - 一种光束耦合调节装配结构 - Google Patents

一种光束耦合调节装配结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种光束耦合调节装配结构，其包括多个被准直的半导体激光器LD和准直透镜，其中特征在于：每个半导体激光器LD固定于半导体激光器LD的固定座上，对应的准直透镜先固定于一个套管内，该套管外套设另一套管，另一套管固定于半导体激光器LD的固定座上，该结构简单，操作方便，易于推广应用。

Description

一种光束耦合调节装配结构
技术领域
本实用新型涉及光通讯和激光领域，尤其涉及一种多个半导体激光器(LD)发射的光束耦合调节装配结构。
背景技术
与传统的投影仪、电视等显像技术相比，如今的小型固态半导体激光器能够提供更利于观看的画面亮度、色域、分辨率，以及使用寿命比采用灯投影电视更长，同时其能耗也更低。因此，激光在电视、投影仪、手机等显像设备上的应用成为当前的研究热点。激光显像的光源由红、绿、蓝(RGB)三色激光器组成，其中红、蓝两色激光器直接采用半导体激光器。由于半导体激光器发射光具有较大的发散角(15°～40°)，需经过准直透镜将发射光准直，并使两束光平行，然后经过棱镜耦合。其中对发散光准直需对准直透镜进行X、Y和Z三维精密调节，然后采用胶粘结或激光焊接的方式固定准直透镜。而三维调节后透镜的固定是个技术难题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于多个半导体激光器(LD)发射光通过准直透镜后调节成平行光线的光束耦合调节装配结构。
为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：光束耦合调节装配结构包括多个被准直的半导体激光器LD和准直透镜，其中每个半导体激光器LD固定于半导体激光器LD的固定座上，对应的准直透镜先固定于一个套管内，该套管外套设另一套管，另一套管固定于半导体激光器LD的固定座上。
上述的两个套管之间为间隙配合，一个套管在另一套管内可沿轴向方向移动。
上述的固定结构为胶粘结或焊接。
当固定结构为胶粘结时，胶层薄且均匀，并随温度的变化不会引起准直透镜位置的变化。
当固定结构为焊接时，采用准直透镜的位置不会引起变化的多点同时焊点。
当固定结构为焊接时，在半导体激光器LD的固定座前端粘结一片焊接性能好的薄板。
本实用新型采用以上结构，先将准直透镜固定于一个套管内，再套设另一套管，可以使用调整夹具夹持一个套管三维调整准直透镜，使被准直的光沿着半导体激光器LD发光方向垂直于半导体激光器LD被准直的光斑位置，再移动一个套管在另一套管内的轴向位置，调节被准直光斑的大小，当调节光斑到既定位置和光斑大小后，使用胶粘结或焊接的方式固定。用相同的结构调节准直每一个半导体激光器LD，使半导体激光器LD准直光斑到每一个特定位置，就可实现多准直光束之间的平行。以上结构简单，操作方便，易于推广应用。
附图说明
现结合附图对本实用新型做进一步阐述：
图1是本实用新型光束耦合调节装配结构之一的剖视示意图；
图2是本实用新型光束耦合调节装配结构之二的剖视示意图；
图3是本实用新型光束耦合调节装配结构之三的剖视示意图；
具体实施方式
如图1所示，本实用新型光束耦合调节装配结构包括多个被准直的半导体激光器LD101和准直透镜103，其中每个半导体激光器LD101固定于半导体激光器LD101的固定座102上，对应的准直透镜103先固定于一个套管104内，该套管104外套设另一套管105，另一套管105固定于半导体激光器LD101的固定座102上。固定座102采用易散热材料；套管104和套管105均为可透光材料，如玻璃，两个套管104、105之间为间隙配合，一个套管104在另一套管105内可沿轴向方向移动。准直透镜103用紫外光固化胶粘结方式固定于套管104内，通过加工可保证准直透镜103与套管104之间微小间隙配合，从而保证准直透镜103与套管104之间的胶层较薄，同时保证准直透镜103的平面端A与其套管104的端面B平齐。在套管104与套管105的接触面涂紫外光固化胶，将套管104套于套管105内，相对旋转套管104与套管105使胶层分布均匀，在套管105的端面C均匀涂紫外光固化胶，再用调整夹具夹持套管104，放置于半导体激光器LD101的固定座102出光面前，调节准直透镜103位置，使被准直的光沿着半导体激光器LD101发光方向垂直于半导体激光器LD101被准直的光斑位置，从而调整准直后的光斑到既定的位置；其后，沿半导体激光器LD101发光方向，移动一个套管104在另一套管105内的轴向位置，调节准直透镜103与半导体激光器LD101之间的距离，从而使光斑在一定距离满足既定的尺寸大小要求。当准直光斑的位置和大小均满足既定要求后，用一弹性薄片靠在套管105未涂胶的端面平推使其与半导体激光器LD101的固定座102紧密配合，上述的胶层较薄且均匀，并随温度的变化不会引起准直透镜位置的变化而影响准直效果。最后用双光导紫外光源从两侧同时照射固化套管104与套管105、套管105与半导体激光器LD101的固定座102之间的紫外光固化胶，即固定好第一个半导体激光器LD101的准直。
采用相同的方法调节固定第二个、第三个半导体激光器LD101的光束准直到既定光斑大小和位置，即可保证多个LD准直光束的光斑大小，并且保证多光束相互平行。
如图2所示，本实用新型光束耦合调节装配结构，半导体激光器LD101的固定座102、套管104和套管105均为可焊材料，半导体激光器LD101的固定座102可保持弱磁力，套管105可为磁吸材料；准直透镜103用热固化胶粘结方式固定于用于调节夹持套管104内，将套管104套于套管105内，用调整夹具夹持套管104，放置于半导体激光器LD101的固定座102出光面前，半导体激光器LD101的固定座102上的弱磁性吸住套管105，保证套管105与半导体激光器LD101的固定座102紧密接触。如上述方法调整准直后的光斑到既定的位置和大小，再采用激光焊接方式固定套管105与半导体激光器LD101的固定座102以及套管104与套管105，采用激光焊接固定时，需多点同时焊接，以保证焊接应力的均匀性，准直透镜的位置不会引起变化。如此固定好第一个半导体激光器LD101的准直后，采用相同的方法调节固定其它半导体激光器LD101的光束准直到既定光斑大小和位置，即可保证多个LD准直光束的光斑大小，并且保证多光束相互平行。
如图3所示，当采用焊接固定方式时，如果半导体激光器LD101的固定座102为保证半导体激光器LD101的散热，采用散热性能较好的材料，如铜，但此时该材料不具备较好的可焊性或者不是可磁化材料，可在半导体激光器LD101的固定座102前端粘结一片焊接性能较好的薄板106，为了使套管105紧靠薄板106，薄板106可采用可磁化材料。

Claims (6)

1、一种光束耦合调节装配结构，包括多个被准直的半导体激光器LD和准直透镜，其特征在于：每个半导体激光器LD固定于半导体激光器LD的固定座上，对应的准直透镜先固定于一个套管内，该套管外套设另一套管，另一套管固定于半导体激光器LD的固定座上。
2、根据权利要求1所述的光束耦合调节装配结构，其特征在于：上述的两个套管之间为间隙配合，一个套管在另一套管内可沿轴向方向移动。
3、根据权利要求1或2所述的光束耦合调节装配结构，其特征在于：上述的两个套管为透光材料。
4、根据权利要求1所述的光束耦合调节装配结构，其特征在于：上述的准直透镜的平面端与其套管的端面平齐。
5、根据权利要求1所述的光束耦合调节装配结构，其特征在于：上述的固定结构为胶粘结或焊接。
6、根据权利要求1或5所述的光束耦合调节装配结构，其特征在于：当固定结构为焊接时，在半导体激光器LD的固定座前端粘结一片焊接性能好的薄板。
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