CN211929890U

CN211929890U - 带有封装的整形激光装置

Info

Publication number: CN211929890U
Application number: CN202020901767.2U
Authority: CN
Inventors: 杨毅
Original assignee: Shanghai Blue Lake Lighting Tech Co ltd
Current assignee: Shanghai Blue Lake Lighting Tech Co ltd
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2020-11-13
Anticipated expiration: 2030-05-26

Abstract

本实用新型带有封装的整形激光装置，包括边发射半导体激光芯片，所述边发射半导体激光芯片包括发光区，还包括底板和封装壳体，封装壳体上设置有透光窗口，透光窗口还包括波长转换装置，所述发光区所发出激光激发波长转换装置发出激发光。该实用新型的边发射半导体激光芯片封装在封装壳体内，封装壳体上设置有包括波长转换装置的透光窗口，发射半导体激光芯片的发光区发出的激光由封装壳体出射的过程中激发波长转换装置，节约了空间，缩小了体积，结构更加合理。

Description

带有封装的整形激光装置

技术领域

本实用新型涉及激光装置技术领域。

具体地说，是涉及将边发射半导体激光芯片发射的发散激光收集后出射的装置。

背景技术

随着激光照明技术的发展，激光装置的需求及应用越来越广泛。边发射半导体激光芯片发射的激光平行结平面为慢轴，垂直结平面为快轴，快轴的发光角度大于慢轴。快轴和慢轴发光角度的不同，导致边发射半导体激光芯片发出的激光光束为发散的长条形光束，这使得边发射半导体激光芯片在激光装置的应用率不高，尤其是在照明领域中激光装置必须对快轴和慢轴的角分布进行调整。

现有的激光装置调整上述角分布所采用的技术普遍结构复杂、体积大、成品率低、推广应用困难。如专利公开号CN104991347A公开了一种基于微透镜阵列的激光整形照明器，其包括了准直系统、微透镜阵列组及扩束系统，该专利需要准直系统、微透镜阵列组及扩束系统相配合，该专利的结构复杂、装配过程中校准困难、而且体积大、推广应用难度高。

如何将现有的整形激光装置作为整体封装，使用更加方便，提高了生产和安装效率，其次缩减生产的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，针对现有技术的不足，实用新型一种具有调整边发射半导体激光芯片所发射的激光光束快轴和慢轴角分布功能的封装的激光发光装置。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的：带有封装的整形激光装置，包括边发射半导体激光芯片，所述边发射半导体激光芯片包括发光区，还包括底板和封装壳体，封装壳体上设置有透光窗口，透光窗口还包括波长转换装置，所述发光区所发出激光激发波长转换装置发出激发光。

作为上述技术方案的一种改进：所述波长转换装置朝向封装壳体内的一面为粗糙面。

作为上述技术方案的一种改进：所述封装壳体设置有透光窗口的面均为波长转换装置。

作为上述技术方案的一种改进：所述透光窗口所在的平面与底板平行，所述封装壳体内还包括反射镜，所述反射镜包括反射面。

作为上述技术方案的一种改进：所述封装壳体内还设置有导光棒，所述导光棒一个端面与发光区相面对，该端面用于接收发光区发出的入射激光，所述导光棒的另一个端面发出出射激光，导光棒和透光窗口在反射镜设置反射面的一侧，导光棒发出出射激光的一端朝向反射面，透光窗口设置在经过反射面反射的出射激光的光路上。

作为上述技术方案的一种改进：反射面反射后的出射激光与底板之间的夹角为锐角，并向靠近边发射半导体激光芯片一侧倾斜。

作为上述技术方案的一种改进：所述导光棒发出的出射激光与底板平行，该出射激光在反射面上的入射角小于45°。

作为上述技术方案的一种改进：所述反射面与底板之间的夹角等于135°，还包括底座，所述底座包括一个上表面和一个下表面，下表面固定设置在底板上，边发射半导体激光芯片和导光棒固定设置在上表面，所述上表面与底板之间的夹角小于45°。

作为上述技术方案的一种改进：所发光区平行结平面方向为慢轴，垂直结平面方向为快轴，快轴的发光角度大于慢轴，快轴的发光半角为A，所述导光棒的数值孔径Na满足条件Na＞sin(A)，入射激光进入导光棒后在其内部反射并传播。

作为上述技术方案的一种改进：所述发光区的长度为L，导光棒为端面直径为D的圆形或长轴长度为D的椭圆形，导光棒的长度为T，其中，L<D≤5L，T≥3nD，其中n是导光棒的折射率，所述D≤2L，所述导光棒与发光区113a相面对的端面与发光区之间的距离为S，所述S＜(D/2)/tan(A)。

由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是：该实用新型的边发射半导体激光芯片封装在封装壳体内，封装壳体上设置有包括波长转换装置的透光窗口，发射半导体激光芯片的发光区发出的激光由封装壳体出射的过程中激发波长转换装置，节约了空间，缩小了体积，结构更加合理。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1是带有封装的整形激光装置的一种实施方式的剖视图。

附图2是导光棒长度与扭转关系图。

附图3是导光棒内反射角a和导光棒与发光区距离T的示意图。

附图4是图1的俯视图。

附图5是带有封装的整形激光装置的另一种实施方式的剖视图。

附图6是带有封装的整形激光装置的另一种实施方式的剖视图。

附图7是附图6的局部结构示意图。

具体实施方式

实施例1：如附图1所示，带有封装的整形激光装置，包括边发射半导体激光芯片113，边发射半导体激光芯片113包括用于发射激光的长条形发光区113a，发光区113a发出入射激光121。还包括底板111和封装壳体114，封装壳体114上设置有透光窗口115，透光窗口115还包括波长转换装置117。所述波长转换装置117为透射式荧光片，透射式荧光片为一个透明的高导热片，本实施方式采用蓝宝石制成，以及设置在该透明高导热片上的荧光材料，透射式荧光片使用过程中，激光由高导热片向荧光材料方向入射，并且激发荧光材料产生荧光，一种优选的实施方式，荧光片朝向封装壳体内部的一侧包括一个粗糙面，即透明的高导热片远离荧光材料的一面，当激光照射到高导热片的粗糙面的时候，激光照射到粗糙面不同位置上，相当于改变了激光的入射角。激发荧光材料更加均匀，产生激发光的效果更好。

发光区113a的一侧设置有导光棒112，发光区113a与导光棒112其中一个端面相对设置。该端面用于接收发光区113a发出的入射激光121，入射激光121沿着导光棒112的长度方向传输后由导光棒112的另一端形成出射激光122a。

一种优选的实施方式，透光窗口115所在的平面与底板111平行。为了满足该要求，在封装壳体内设置一个反射镜118，反射镜118包括一个反射面，本实施方式中，出射激光122a在反射镜118上的入射角为45°，出射激光122a经过反射镜118的反射面的反射后形成出射激光122b，反射镜118用于将平行于底板111的出射激光122a扭转为垂直与底板111的出射激光122b，出射激光122b激发透光窗口115上设置的波长转换装置117，发出激发光123。本实施方式中边发射半导体激光芯片113和导光棒112均固定设置在底座116上，底座116固定设置在底板111上，底座116用于固定边发射半导体激光芯片113和导光棒112，以及传递和散发边发射半导体激光芯片113和导光棒112工作过程中所发出的热量。

发光区113a所发出的入射激光121平行于发光区113a结平面的方向称为慢轴，垂直于发光区113a结平面的方向称为快轴。其中，快轴方向的发光角度大于慢轴，入射激光121快轴方向的发光半角为A。由于边发射半导体激光芯片113快轴和慢轴方向的发光角不同，导致该激光装置应用在照明技术领域中的时候，需要对发光区113a发射的入射激光121在快轴方向和慢轴方向进行调整。使该激光装置形成适于照明技术领域所需要的圆形光斑。

其中，入射激光121在导光棒112内壁不断反射，最终从导光棒112另一个端面射出。入射激光121从导光棒112出射后形成激光束122。为了避免入射入射激光121在导光棒112内壁发生折射，出现漏光的现象，导光棒112的数值孔径Na＞sin(A)。

边发射半导体激光芯片113的长条形发光区113a的长度为L，导光棒112端面为圆形或椭圆形。当导光棒112端面为圆形的时候，圆形端面的直径为D，当导光棒112端面为椭圆形的时候，椭圆形长轴的长度为D。导光棒112的长度为T，导光棒112的折射率是n。

图2表示了在导光棒112横截面内入射激光121的传输和反射情况。在图2中，快轴方向的发散角度显著大于慢轴方向的发散角度。发光区113a的水平方向上(快轴方向)传输的入射激光121，在导光棒112内壁反射过程中会逐渐被反射扭转成沿慢轴方向传输。而在图2中竖直方向上(慢轴方向上)，发光角度很小，发光都集中在导光棒112横截面中心附近。对于慢轴方向来说，需要经过很长的距离才能入射于导光棒112内壁。慢轴方向的入射激光121即使入射于导光棒112内壁，反射后扭转角度也很小，可以忽略这种入射激光121的角度扭转。

以几条典型的入射激光121a～121c举例说明。入射激光121a从接近于导光棒112横截面中心的位置出射。入射激光121a经过三次反射后才会从快轴方向扭转到接近慢轴的方向，入射激光121a被扭转的难度大。入射激光121b从远离导光棒112横截面中心的位置出射，具体来说是从导光棒112半径的一半的位置出射。入射激光121b经过两次反射后从快轴的方向扭转到慢轴的方向。入射激光121c从接近导光棒112边缘的位置出射。入射激光121c只需要一次反射就可以从快轴的方向扭转到慢轴的方向。由图2可知，导光棒112对入射位置不同的入射激光121的角度扭转作用是不同的。可以看出，发光区113a发射入射激光121越靠近导光棒112截面中心，每次反射所扭转的角度就越小，扭转到慢轴方向时需要反射的次数越多。

综上所述，可以通过将沿快轴出射的光线在导光棒112内快速的扭转到沿慢轴出射，使得沿快轴和沿慢轴两个方向的发光角度接近，从而实现圆形光斑。而发光区113a的长度L接近导光棒112截面直径D的时候，就会出现较多的如图2中121b和121c这样的从远离导光棒112截面中心的位置出射并在导光棒112内部反射传播的光线，此时发光区113a发出的入射激光121的角度扭转效果最明显，即沿快轴出射的光线更容易被扭转到沿慢轴方向出射。这样，扭转所需要的入射激光121在导光棒112内的反射次数最少，因此所需要的导光棒112的长度最短。

申请人经过若干组实验，实验过程中以横截面为圆形的导光棒112为例。本实验过程中使用不同截面直径的导光棒112，当导光棒112的长度变化时，观察出射激光快轴方向和慢轴方向的发光全角比(W)的变化。W＝1时意味着快轴方向和慢轴方向的发光角度相同，在远场可以获得一个圆形光斑。

如图3所示，发光区113a发射的激光进入导光棒112后发生若干次反射，反射角为a。已知发光区113a的快轴发光半角为A，导光棒112的折射率为n(常用的石英导光棒芯折射率＝1.46)。可知，a＝arcsin(sinA/n)，当a很小时推导出近似等式a＝A/n＝tan(a)。又因为，导光棒112长度为T，激光进入导光棒112后的反射次数m＝Ttan(a)/D＝AT/nD，根据以上公式推导可知，导光棒112的长度T＝(m/A)nD。导光棒112的长度T与激光在导光棒112内的反射次数成正比，反射次数越多，导光棒112的长度T越长。

为了得到导光棒112的截面直径D、发光区113a长度L与导光棒112折射率n、导光棒112的长度T的关系进行了如下实验：

实验所使用的导光棒112截面直径分别为：D1-D8,其中，D1＝0.048mm、D2＝0.06mm、D3＝0.08mm、D4＝0.1mm、D5＝0.12mm、D6＝0.14mm、D7＝0.16mm、D8＝0.18mm、D9＝0.2mm。边发射半导体激光芯片113的发光区113a长边L＝0.04mm，边发射半导体激光芯片113的快轴方向的典型发光全角为48°，慢轴方向的典型发光全角为9°，边发射半导体激光芯片113的快轴与慢轴发光全角的初始值W＝16/3。

对于截面直径D1＝0.048mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D1为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的1.2倍。此时，当导光棒112长度T为2.7nD时，W＝1.6，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为5.4nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D1/L＝1.2的时候，只需要导光棒112长度T为2.7nD(在本实施中2.7nD＝0.2mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为5.4nD(在本实施中5.4nD＝0.4mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D2＝0.06mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D2为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的1.5倍。此时，当导光棒112长度T为2.5nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为4.4nD时，W＝1.3，可见发光角度已经改善明显，此时远场光斑趋近于圆形。当导光棒112长度T为10nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D2/L＝1.5的时候，只需要导光棒112长度T为2.5nD(在本实施中2.5nD＝0.24mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为10nD(在本实施中10nD＝0.96mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D3＝0.08mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D3为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的2倍。此时，当导光棒112长度T为4.1nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为10.7nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D3/L＝2的时候，只需要导光棒112长度为4.1nD(在本实施中4.1nD＝0.5mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为10.7nD(在本实施中10.7nD＝1.3mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D4＝0.1mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D4为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的2.5倍。此时，当导光棒112长度T为6.6nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为13nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D4/L＝2.5的时候，只需要导光棒112长度T为6.6nD(在本实施中6.6nD＝1.0mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为13nD(在本实施中13nD＝2mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D5＝0.12mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D5为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的3倍。此时，当导光棒112长度T为8nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为16.5nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D5/L＝3的时候，只需要导光棒112长度T为8nD(在本实施中8nD＝1.5mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为16.5nD(在本实施中16.5nD＝3mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D6＝0.14mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D6为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的3.5倍。此时，当导光棒112长度T为10nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为18.8nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D6/L＝3.5的时候，只需要导光棒112长度T为10nD(在本实施中10nD＝2.1mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为18.8nD(在本实施中18.8nD＝4mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D7＝0.16mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D7为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的4倍。此时，当导光棒112长度T为12.3nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为22nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D7/L＝4的时候，只需要导光棒112长度T为12.3nD(在本实施中12.3nD＝3mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为22nD(在本实施中22nD＝5.4mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D8＝0.18mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D8为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的4.5倍。此时，当导光棒112长度T为14.5nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为25nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D8/L＝4.5的时候，只需要导光棒112长度T为14.5nD(在本实施中14.5nD＝4mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为25nD(在本实施中25nD＝6.8mm)就可以实现完美的圆形光斑。

对于截面直径D9＝0.2mm的导光棒112，此时导光棒112截面直径D9为边发射半导体激光芯片113的发光区113a的长边L长度的5倍。此时，当导光棒112长度T为13.4nD时，W＝2，可见发光角度已经比初始的W＝16/3的长条形光斑大大改善。当导光棒112长度T为28nD时，W＝1，此时可以形成完美的圆周对称的角分布，即在远场形成圆形光斑。可见，D9/L＝5的时候，只需要导光棒112长度T为13.4nD(在本实施中13.4nD＝4.1mm)就可以大大压缩远场光斑的长宽比；而只需要导光棒112长度T为28nD(在本实施中28nD＝8.5mm)就可以实现完美的圆形光斑。

通过上述实验分析可知：

(1)导光棒112对发光区113a快轴和慢轴的发光角度进行扭转，当出射激光束122在快轴方向和慢轴方向的发光全角比(W)在1-2之间的时候，远场形成的光斑为圆形或近似于圆形，此光斑属于激光照明技术领域的理想光斑。

(2)W在1-2的取值范围内，导光棒112截面直径D与发光区113a长度L比值越大，导光棒112的长度越长。由于该实验中发光区113a长度L不变，因此导光棒112截面直径D与导光棒112的长度成正比。若想缩短导光棒112的长度，则需要减小导光棒112截面直径D的长度。

(3)初始阶段导光棒112的长度增加，W的值逐渐降低。当W＝1的时候继续增加导光棒112的长度，W的值仅发生微小的波动。可以理解为当W＝1的时候，足够多的快轴方向的激光被扭转到慢轴方向使得两个方向的发光角度相同，快轴光与慢轴光之间的相互转换达到平衡。此时，导光棒112端面出射的激光束122远场光斑为圆形。

上述实验可知，W取值范围在1-2变化的过程中，对应的导光棒112的长度T属于我们需要的长度。当导光棒112的直径D≤5L，T≥3nD，就可以大大压缩远场光斑的长宽比。当然，导光棒112直径D显然需要大于发光区113a长度L，这样发光区113a发出的光才能全部入射于导光棒112内。

导光棒112与发光区113a之间的距离是S，由于入射激光121的长轴方向的发光角一定，当距离S大于某一特定值得时候，发光区113a发出的入射激光121不能够被导光棒112完全接收，造成能源的浪费。本实施例中，如图3所示，只有当S＜(D/2)/tan(A)的时候才能保证至少在一个方向上入射激光121充满导光棒112的端面。由于发光区113a的宽度小，计算S的时候可以忽略发光区113a的宽度。通过实际使用可知，导光棒112的端面还会反射一部分入射激光121，当距离S＝0或S接近0的时候，被导光棒112反射的入射激光121完全返回到边发射半导体激光芯片113内，影响激光谐振腔，影响边发射半导体激光芯片113的使用寿命。

如果只是单纯的用导光棒112接收边发射半导体激光芯片113发出的激光，考虑到激光发光区113a尺寸非常小和功率密度特别高(4万瓦/mm²)，选用的导光棒112的直径会远远大于激光发光区113a的尺寸，因为这样导光棒112才不会因为太细而难以加工，同时这样在装配和对准导光棒112和激光发光区113a时的难度才比较低。一般来说选取D>10L，即导光棒112截面直径是发光区113a长度的10倍以上。而在本实用新型提出之前，没有人发现，当导光棒112的直径足够小时，可以将入射的快轴慢轴角度比很大的激光扭转成接近于出射圆形光斑的激光束122，而且导光棒112长度很小，非常有利于集成封装。

当导光棒112截面直径D比较小的时候，角度才能够快速扭转(需要的长度比较短)。由上述实验可知，导光棒112的直径D2＝0.08的时候，导光棒112的长度为2mm。根据(2)得到的原理，导光棒112的直径D≤0.08，即D/L≤2，的时候满足导光棒112的长度T＜2mm。另一方面，导光棒112有匀化作用，考察导光棒112出光口的面分布也有意义。从面分布的角度来说，导光棒112直径D＝0.08mm时，即使导光棒112长度2mm，也不能很好的填充导光棒112出光口端面的外圈，导光棒112直径D＝0.08mm才能比较好的充满导光棒112出光截面，因此D≤2L。

综上所述，导光棒112截面直径D在本实施例优选：L＜D≤2L。

其中导光棒112与发光区113a相对的一面涂有增透膜，增透膜的材料可以为氟化镁、氧化钛、硫化铅、硒化铅以及陶瓷红外光红外增透膜、乙烯基倍半硅氧烷杂化膜等。增透膜通过干涉原理，使增透膜前表面和后表面的光发生干涉，以减少反射光的强度(减小对边发射半导体激光芯片113的损坏)，增加透射光的强度(提高激光的利用率)。

实施例2：如附图5所示，带有封装的整形激光装置，本实施方式与实施例1的区别点在于：

1.封装壳体214与底板211平行的平面均为波长转换装置217。该结构的优点：

a.只需将波长转换装置217粘贴在封装壳体214上即完成封装，简化了封装的步骤。

b.组装过程中无需反复调试反射镜218，保证出射激光222b的光路在透光窗口215上，保证了出射光斑的完整性，节约了调试的步骤，提高了装配效率。

2.调整反射镜218的反射面与底板211之间的角度，一种优选的实施方式，出射激光222a在反射面上的入射角为α，α＜45°。该结构的优点：出射激光222b位于波长转换装置217的中心处，此时产生的激发光223位于封装壳体214的中心位置。由封装壳体214中心出射激发光223，更适合我们的日常使用习惯，使用更加方便，应用范围增大。

实施例3：如附图6和7所示带有封装的整形激光装置，本实施方式与实施例1的区别点在于：

1.反射镜318的反射面与底板311之间的夹角等于135°，底座316包括一个上表面316a和一个下表面316b，其中下表面316b固定设置在底板311上，导光棒312与边发射半导体激光芯片313固定设置在上表面316a上，边发射半导体激光芯片113设置发光区313a的一端朝向底板311，导光棒312发出出射光322a的一端朝向反射镜318，出射激光322a在反射面上的入射角等于β，所述β小于45°。该结构的优点：出射激光322b位于波长转换装置317的中心处，激发光323位于封装壳体的中心位置，使用更加方便，应用范围增大。

2.封装壳体314，与底板311平行的平面均为波长转换装置317。该结构的优点：

a.只需将波长转换装置317粘贴在封装壳体314上，该结构便于封装。

b.组装过程中无需反复调试反射镜318，保证出射激光322b的光路在透光窗口315上，保证了出射光斑的完整性。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，所述内容为本实用新型的最佳实施方式，不能被用于限定本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，任何对该实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型所要保护的范畴之中。

Claims

1.带有封装的整形激光装置，包括边发射半导体激光芯片，所述边发射半导体激光芯片包括发光区，其特征在于：还包括底板和封装壳体，封装壳体上设置有透光窗口，透光窗口还包括波长转换装置，所述发光区所发出激光激发波长转换装置发出激发光。

2.根据权利要求1所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述波长转换装置朝向封装壳体内的一面为粗糙面。

3.根据权利要求1所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述封装壳体设置有透光窗口的面均为波长转换装置。

4.根据权利要求1所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述透光窗口所在的平面与底板平行，所述封装壳体内还包括反射镜，所述反射镜包括反射面。

5.根据权利要求4所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述封装壳体内还设置有导光棒，所述导光棒一个端面与发光区相面对，该端面用于接收发光区发出的入射激光，所述导光棒的另一个端面发出出射激光，导光棒和透光窗口在反射镜设置反射面的一侧，导光棒发出出射激光的一端朝向反射面，透光窗口设置在经过反射面反射的出射激光的光路上。

6.根据权利要求5所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：反射面反射后的出射激光与底板之间的夹角为锐角，并向靠近边发射半导体激光芯片一侧倾斜。

7.根据权利要求6所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述导光棒发出的出射激光与底板平行，该出射激光在反射面上的入射角小于45°。

8.根据权利要求6所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述反射面与底板之间的夹角等于135°，还包括底座，所述底座包括一个上表面和一个下表面，下表面固定设置在底板上，边发射半导体激光芯片和导光棒固定设置在上表面，所述上表面与底板之间的夹角小于45°。

9.根据权利要求5所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所发光区平行结平面方向为慢轴，垂直结平面方向为快轴，快轴的发光角度大于慢轴，快轴的发光半角为A，所述导光棒的数值孔径Na满足条件Na＞sin(A)，入射激光进入导光棒后在其内部反射并传播。

10.根据权利要求5所述的带有封装的整形激光装置，其特征在于：所述发光区的长度为L，导光棒为端面直径为D的圆形或长轴长度为D的椭圆形，导光棒的长度为T，其中，L<D≤5L，T≥3nD，其中n是导光棒的折射率，所述D≤2L，所述导光棒与发光区相面对的端面与发光区之间的距离为S，所述S＜(D/2)/tan(A)。