CN216773797U - 激光器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种激光器,属于光电技术领域。所述激光器包括:底板,以及位于底板上的侧壁、多个发光芯片和偏振分光棱镜;侧壁包围该多个发光芯片和偏振分光棱镜,侧壁上具有出光口;该多个发光芯片中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光,偏振分光棱镜位于第一类发光芯片与第二类发光芯片的出光侧;第一类发光芯片、偏振分光棱镜与出光口沿第一方向依次排布,第二类发光芯片与偏振分光棱镜沿第二方向依次排布,第一方向垂直第二方向;且第二类发光芯片与出光口位于偏振分光棱镜中用于反射S偏振光的目标面的同一侧。本申请解决了激光器的制备构成较为繁琐的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种激光器。
背景技术
随着光电技术的发展,对于投影设备的制备过程的简易性的要求也越来越高。
如图1所示,相关技术中激光器00包括底板001、环状的侧壁002、多个发光芯片003、多个反射棱镜004、密封盖板005、透光密封层006和准直镜组007,准直镜组007包括与该多个发光芯片003一一对应的多个准直透镜T。其中,侧壁002、发光芯片003和反射棱镜004位于底板001上,且侧壁002包围该发光芯片003和反射棱镜004。密封盖板005位于侧壁002远离底板001的一侧,透光密封层006和准直镜组007位于密封盖板005远离底板001的一侧。该多个发光芯片003与该多个反射棱镜004一一对应,每个反射棱镜004位于对应的发光芯片003的出光侧。发光芯片003向对应的反射棱镜004发出激光,该激光在反射棱镜004上反射后,依次穿过透光密封层006和准直镜组007中该发光芯片003对应的准直透镜T射出,进而实现激光器的发光。
但是,相关技术中需要将各个发光芯片003与对应的反射棱镜004分别对准贴装,故激光器的制备过程较为复杂。
实用新型内容
本申请提供了一种激光器,可以解决激光器的制备过程较为复杂的问题。所述激光器包括:
底板,以及位于所述底板上的侧壁、多个发光芯片和偏振分光棱镜;所述侧壁包围所述多个发光芯片和所述偏振分光棱镜,所述侧壁上具有出光口;
所述多个发光芯片中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光,所述偏振分光棱镜位于所述第一类发光芯片与所述第二类发光芯片的出光侧;
所述第一类发光芯片、所述偏振分光棱镜与所述出光口沿第一方向依次排布,所述第二类发光芯片与所述偏振分光棱镜沿第二方向依次排布,所述第一方向垂直所述第二方向;且所述第二类发光芯片与所述出光口位于所述偏振分光棱镜中用于反射S偏振光的目标面的同一侧。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供的激光器中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光。由于偏振分光棱镜可以透射P偏振光,且反射S偏振光,故激光器中设置偏振分光棱镜可以将第一类发光芯片发出的P偏振光透射向出光口,将第二类发光芯片发出的S偏振光反射向出光口,进而实现激光器的出光。如此可以仅在底板上贴装一次该偏振分光棱镜即可,无需对于每个发光芯片均进行反射棱镜的对准与贴装,简化了激光器的制备过程。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是相关技术提供的一种激光器的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图7是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图;
图8是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图;
图9是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图;
图10是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图11是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着光电技术的发展,激光器的应用越来越广,例如激光器可以应用在激光投影等方面,目前对于激光器的制备简易性的要求也越来越高。本申请实施例提供了一种激光器,该激光器的组装部件较少,激光器的制备过程可以较为简易。
图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图。如图2所示,激光器10可以包括:底板101,以及位于底板101上的侧壁102、多个发光芯片和偏振分光棱镜104。
侧壁102呈环形,且包围该多个发光芯片和偏振分光棱镜104。侧壁102上具有出光口。侧壁102由不同侧的多个子壁连接而成,侧壁103的一个子壁上具有出光口K。本申请实施例以侧壁102呈方环形,由分别位于四侧的四个子壁连接而成为例。其中三个子壁为板状结构,另外一个子壁为板状结构的中央区域设置开口后得到的结构,该另外一个子壁的中央区域的开口即为侧壁102的出光口K。可选地,该侧壁102也可以为其他形状,子壁的数量也可以为五个或其他数量,本申请实施例不做限定。
该多个发光芯片包括第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b。第一类发光芯片103a用于发出P偏振光,第二类发光芯片103b用于发出S偏振光,P偏振光的偏振方向与S偏振光的偏振方向垂直。偏振分光棱镜104位于第一类发光芯片103a与第二类发光芯片103b的出光侧,第一类发光芯片103a与第二类发光芯片103b均向该偏振分光棱镜104发出激光。第一类发光芯片103a、偏振分光棱镜104与侧壁102上的出光口K沿第一方向(如图2中的x方向)依次排布,第二类发光芯片103b与偏振分光棱镜104沿第二方向(如图2中的z方向)依次排布,第一方向垂直第二方向。该第一方向也即是第一类发光芯片103a的出光方向,该第二方向也即是该第二类发光芯片103b的出光方向。第二类发光芯片103b与该出光口K位于偏振分光棱镜104中用于反射S偏振光的目标面F的同一侧。
需要说明的是,偏振分光棱镜104为两块直角棱镜通过斜面胶合而成的立方体结构,如该偏振分光棱镜104可以呈长方体状。该两块直角棱镜的斜面上镀制有多层膜结构。该多层膜结构可以透过P偏振光,且反射S偏振光。该多层膜结构对射入的P偏振光可以完全透过,对射入的S偏振光可以反射百分之90以上。该多层膜结构厚度较薄,也可以近似看做一个面,本申请实施例中将该多层膜结构称为目标面。可选地,偏振分光棱镜104中的目标面F与第一方向和第二方向均存在夹角,如该目标面与第一方向和第二方向的夹角均为45度。
如图2所示,第一类发光芯片103a发出的P偏振光在沿x方向射向偏振分光棱镜104后,可以穿过该偏振分光棱镜104射向出光口K。第二类发光芯片103b发出的S偏振光在沿z方向射向偏振分光棱镜104后,可以在偏振分光棱镜104中的目标面F上进行反射,接着沿x方向射向出光口K。如此实现激光器10的激光出射。
本申请实施例在制备激光器10的时候,可以将每个发光芯片固定在底板101上预先确定的位置上,且将偏振分光棱镜104固定在底板101上对应的位置即可。相对于相关技术来说,无需分别进行各个发光芯片对应的反射棱镜的贴装,简化了激光器的制备过程。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光。由于偏振分光棱镜可以透射P偏振光,且反射S偏振光,故激光器中设置偏振分光棱镜可以将第一类发光芯片发出的P偏振光透射向出光口,将第二类发光芯片发出的S偏振光反射向出光口,进而实现激光器的出光。如此可以仅在底板上贴装一次该偏振分光棱镜即可,无需对于每个发光芯片均进行反射棱镜的对准与贴装,简化了激光器的制备过程。
下面对激光器中的发光芯片进行介绍:
本申请实施例中,第一类发光芯片103a可以为红色发光芯片,用于发出红色激光;红色激光为P偏振光。该第二类发光芯片103b可以包括蓝色发光芯片和绿色发光芯片中的至少一种。蓝色发光芯片用于发出蓝色激光,绿色发光芯片用于发出绿色激光,蓝色激光和绿色激光均为S偏振光。本申请实施例以第二类发光芯片103b中的部分为蓝色发光芯片,剩余部分为绿色发光芯片为例。
图2以激光器10包括三个第一类发光芯片103a和三个第二类发光芯片103b为例。可选地,该三个第二类发光芯片103b可以包括一个蓝色发光芯片和两个绿色发光芯片。第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b的数量也可以进行调整,如第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b可以均有五个、四个或其他数量,第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b的数量也可以不相同本申请实施例不做限定。
可选地,请继续参考图2,第一类发光芯片103b可以沿第二方向(也即z方向)排成一排,第二类发光芯片103b可以沿第一方向(也即x方向)排成一排。每排中任意相邻两个发光芯片的间距范围可以为0.5毫米~1毫米,以在避免各个发光芯片在发出激光时产生的热量相互影响的基础上,尽可能地保证发光芯片的设置间距较近,提高激光器的小型化。需要说明的是,发光芯片具有出光面,发光芯片发出的激光从该出光面射出,该出光面的中心点为发光芯片的发光中心,本申请实施例中所述的两个发光芯片的间距可以指该两个发光芯片的发光中心的距离。可选地,本申请实施例中激光器的尺寸可以达到10毫米*10毫米以下。
请继续参考图2,激光器10还可以包括多个热沉105,该多个热沉105与多个发光芯片一一对应。每个发光芯片可以通过对应的热沉105贴装在底板101上,也即是热沉105贴装在底板101上,发光芯片贴装在热沉105远离底板101的表面上。如发光芯片与对应的热沉105可以先组装,之后再将发光芯片与热沉105的组装件固定于底板101。可选地,热沉105的导热系数可以较大,进而可以在发光芯片103发光产生热量时快速将该热量导出,避免该热量对发光芯片103的损坏。如热沉105的材料可以包括氮化铝和碳化硅中的一种或多种。
可选地,底板101的材料可以包括无氧铜和可伐材料中的一种或多种。当底板101的材料包括无氧铜时,由于无氧铜的导热系数也较大,此时底板101可以辅助热沉105对发光芯片产生的热量进行传导。底板101的材料也可以包括陶瓷。底板101的表面可以镀金,热沉105以及偏振分光棱镜104的底面也可以镀金,以便于将热沉105以及偏振分光棱镜104固定于底板101。侧壁102的材料可以包括不锈钢或者陶瓷材料等。
本申请实施例中,可以对激光器10中的各个发光芯片发出的激光的传输路径进行不同的设计。在激光的传输路径的不同设计方式中底板101的结构也会有相应的不同,以保证激光按照该种设计方式中的传输路径传输。下面针对激光的两种传输路径下激光器的可选实现方式进行介绍:
在第一种可选实现方式中,请继续参考图2,激光器10的底板101中被侧壁102包围的区域表面平坦,也即是用于设置发光芯片的表面平坦。各个发光芯片与偏振分光棱镜104均设置在同一平面上。
该种方式中,第一类发光芯片103a与第二类发光芯片103b的发光中心的高度大致相同。在偏振分光棱镜104的目标面F中,第一类发光芯片103a发出的激光的照射位置,与第二类发光芯片103b发出的激光的照射位置可能存在交叠。进而,第一类发光芯片103a发出的激光的传输路径,与第二类发光芯片103b发出的激光的传输路径至少部分重叠。如此激光器10发出的不同颜色的激光可以进行一定程度混合,进而激光器10发出的激光的颜色均匀性可以较高。
可选地,也可以对第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b的位置进行设计,使各个发光芯片发出的激光在目标面F上的照射位置相互错开,以使各个发光芯片发出的激光的传输路径均独立。
在第二种可选实现方式中,图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图3所示,激光器10的底板101中被侧壁102包围的区域包括第一区域Q1和第二区域Q2,该第一区域Q1相对第二区域Q2凸起。第一类发光芯片103a和第二类发光芯片103b中的任一类发光芯片位于第一区域Q1,另一类发光芯片和偏振反射棱镜104位于第二区域Q2。图3中以第一类发光芯片103a位于第一区域Q1,也即底板101中第一类发光芯片103a所在的区域凸起为例进行示意,可选地,也可以第二类发光芯片103b位于第一区域,也即底板101中第二类发光芯片103b所在的区域凸起。
可选地,第一区域Q1凸起的高度,也即是第一区域Q1与第二区域Q2的高度差,可以大于热沉105与发光芯片的高度之和。如此可以保证第一区域Q1上发光芯片发出的激光与第二区域Q2上的发光芯片的传输路径不存在交叠,便于对不同颜色的激光进行独立调整。
该种方式也可以认为底板101上凸起有台阶,第一区域Q1为该台阶的台阶面。在一种可选方式中,底板101与该台阶一体成型,该台阶为底板101的一部分。如可以对立方体结构进行机加,以得到该具有台阶的底板101。如此可以保证底板101的牢固度,避免台阶的脱落,进而保证激光器的可靠性。需要说明的是,两物体一体成型指的是该两物体通过对一整块初始材料进行一次加工即可得到,该两物体固定连接,且均为该初始材料中的部分区域。在另一种可选方式中,底板101与台阶也可以为相互独立的结构。如可以在底板上设置台阶,如可以通过粘贴或焊接的方式将台阶设置在底板101上。
本申请实施例中,偏振分光棱镜104的高度需要基于发光芯片的设置来相应设计,保证所有发光芯片发出的激光均射入偏振分光棱镜104。可选地,偏振分光棱镜104的高度范围为1毫米~8毫米。
需要说明的是,发光芯片发出的激光为锥形光,具有一定的发散角度,激光的光程(也即是激光传播的距离)越长形成的激光光斑就越大,且激光的发散角度也越大,激光的能量越发散。本申请实施例中,激光器10还可以包括准直透镜,以用于对发光芯片发出的激光进行准直后出射,以保证激光的有效利用。对光线进行准直也即是对该光线的发散角度进行调整,使调整后的光线接近平行光。
在准直透镜的一种可选设置方式中,激光器10可以包括位于底板101上的多个准直透镜,该多个准直透镜被侧壁102包围。该多个准直透镜可以与激光器10中的多个发光芯片一一对应,每个准直透镜位于对应的发光芯片与偏振分光棱镜104之间。每个发光芯片发出的激光可以先经过该准直透镜的准直后,再射向偏振分光棱镜104,经该偏振分光棱镜104射向侧壁102的出光口K。
图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图4所示,对于激光器的上述第一种可选实现方式,如在图2的基础上,激光器10还可以包括多个准直透镜106,每个准直透镜106位于一个发光芯片与偏振分光棱镜104之间。图5是本申请实施例提供的又一种激光器的结构示意图。如图5所示,对于激光器的上述第二种可选实现,如在图3的基础上,激光器10还可以包括多个准直透镜106,每个准直透镜106位于一个发光芯片的出光侧。其中,第一区域Q1上的发光芯片对应的准直透镜106也位于第一区域Q1,第二区域Q2上的发光芯片对应的准直透镜106也位于第二区域Q2。
示例地,如图4和图5所示,准直透镜106中远离对应的发光芯片103的一侧具有凸弧面,该凸弧面用于实现准直透镜106的准直功能。如准直透镜106可以具有一个平面和一个凸弧面,该平面与该凸弧面相对,该平面相对该凸弧面靠近发光芯片。发光芯片可以将激光先射至准直透镜104中的该平面,进而该激光可以穿过该平面射向凸弧面。该凸弧面可以将射入的激光的角度进行调整后射出,以使从凸弧面射出的激光的发散角度较小,接近平行光。
图6是本申请另一实施例提供的一种激光器的结构示意图,图6可以为图4或图5所示的激光器的俯视图。图6用于对准直透镜的该种可选设置方式中激光的传输过程中的发散角度的变化进行说明。且图6仅对一个第一类发光芯片和一个第二类发光芯片发出的激光的传输进行示意。由图6可看出,发光芯片发出的激光为锥形光,该激光具有一定的发散角度。该激光射出后直接经过准直透镜106准直为平行光,进而该平行光穿过偏振分光棱镜104出射。可选地,第一类发光芯片103a发出的激光准直后,在偏振分光棱镜104的目标面F上的入射角和出射角可以均为45度,入射光与反射光的夹角可以为90度。
可选地,在该种设置方式中,各个发光芯片对应的准直透镜106均可以相互独立。每个发光芯片与对应的准直透镜106固定在预先设定的位置,即可实现准直透镜106对对应的发光芯片发出的激光较好的准直效果。准直透镜106可以直接利用贴片机定位固定到底板101上指定的位置,如此可以无需进行准直透镜106的耦合工艺,减少了激光器10的制备工序,进一步简化了激光器10的制备过程。
可选地,排成一排的多个准直透镜也可以一体成型。示例地,一体成型的多个准直透镜可以为条状结构,该条状结构的一侧具有多个凸弧面,该条状结构中每个凸弧面所在的部分可以作为一个准直透镜。如此,一排准直透镜仅需进行一次固定,以及一次发光芯片与准直透镜的位置对准即可,无需针对每个发光芯片对应的准直透镜均单独对准位置,也无需对每个准直透镜均进行单独的固定工序,可以减少准直透镜的贴装工序,降低激光器10的制备繁琐程度。另外,该种方式中可以针对较少的发光芯片(如每个发光芯片或每排发光芯片)直接定位对应的准直透镜的设置位置,如此可以保证各个准直透镜对射入的发光芯片激光的准直效果较好,相对于相关技术中采用一体成型的准直镜组进行光路耦合后实现对激光的准直的方案,提高了激光器的光学效率,减少了激光器的制备工序。
需要说明的是,相关技术中,发光芯片发出的激光先在反射棱镜上反射,接着穿过透光密封层,之后再射向准直透镜;激光从发光芯片到准直透镜的光程较远,激光在准直透镜上形成的光斑较大,且射向准直透镜的激光的发散角度较大。进而,为了提高激光器的发光效率,实现将射向准直透镜的激光全部准直为接近平行光射出,则需要准直透镜的尺寸大于或等于激光在准直透镜上形成的光斑的尺寸,故准直透镜的尺寸较大,因此激光器的尺寸会进一步增大。另外,相关技术中激光器在为光学系统提供激光时,如激光器作为投影设备的光源时,由于激光器发出的激光形成的光斑较大,故光学系统中需要采用尺寸较大的光学元件(如透镜和反射镜等)对激光器发出的激光进行后续的光路调整,因此激光器所在的投影设备的尺寸较大。
而本申请实施例中,发光芯片发出的激光可以直接射向对应的准直透镜,进而被该准直透镜准直后射出,故发光芯片与准直透镜之间的距离较短。如此发光芯片发出的激光在准直透镜上形成的光斑较小,准直透镜仅需较小的尺寸就可以保证将发光芯片发出的激光全部进行准直后射出,激光器的尺寸可以较小。另外,激光器在投影设备中作为光源使用时,由于激光器发出的激光形成的光斑较小,故投影设备中即使要对该激光进行后续的光路调整,则所需的光学元件的尺寸较小,因此激光器所在的投影设备的尺寸较小。
在准直透镜的另一种可选设置方式中,激光器10可以包括准直镜组,该准直镜组位于侧壁102的出光口K远离侧壁102的一侧。该准直镜组包括多个准直透镜,每个准直透镜位于至少一个发光芯片发出的激光的传输路径上。该准直透镜用于对该至少一个发光芯片发出的激光进行准直。该种方式中,发光芯片发出的激光先经过偏振分光棱镜104传输至侧壁102的出光口K,之后再射入准直镜组,被准直镜组中相应的准直透镜准直后射出。
图7是本申请另一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。如图7所示,对于激光器的上述第一种可选实现方式,如在图2的基础上,激光器10还可以包括准直镜组107,该准直镜组107包括多个准直透镜T。示例地,该准直镜组107大致呈板状,该准直镜组107朝向出光口K的一面为平面,背离出光口K的一面具有多个凸弧面,该多个凸弧面中每个凸弧面所在的部分均为一个准直透镜T。
图7以激光器10包括三个第一类发光芯片103a和三个第二类发光芯片103b为例。可选地,每个第一类发光芯片103a均与一个第二类发光芯片103b,将激光射向偏振分光棱镜104的目标面F的同一位置,进而该两个发光芯片发出的激光可以射向出光口处的同一位置,如射向同一准直透镜T。每个准直透镜T可以用于对两个发光芯片发出的激光进行准直。故图7的准直镜组107可以仅包括三个准直透镜T。
可选地,若各个发光芯片将激光射向目标面F的不同位置,则准直镜组107中每个准直透镜T也可以仅对一个发光芯片发出的激光进行准直,准直镜组107中准直透镜T的数量也可以等于激光器10中发光芯片的总数量。
图8是本申请另一实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图8所示,对于激光器的上述第二种可选实现方式,如在图3的基础上,激光器10还可以包括准直镜组107,该准直镜组107包括多个准直透镜T。该多个准直透镜T排成两行多列,如两行三列。该多个准直透镜T的列方向垂直底板101的板面。底板101的板面指的是该板状结构中较大的平坦表面,如可以指底板101的背面,也即是底板101中发光芯片103的设置面的相对面。准直透镜T的数量及排布方式与发光芯片的数量及排布方式相匹配。
该多个准直透镜T中远离底板101的一行准直透镜T与底板101上第一区域Q1中的发光芯片一一对应,靠近底板101的一行准直透镜T与底板101上第二区域Q2中的发光芯片一一对应。每个准直透镜T位于对应的发光芯片发出的激光的传输路径上。每个发光芯片发出的激光可以经过偏振分光棱镜104射向对应的准直透镜,进而被该准直透镜T准直后射出。
该种方式中,每个发光芯片发出的激光可以被对应的准直透镜单独准直。如此可以基于不同发光芯片发出的激光的特性不同,相应地设计其对应的准直透镜,以保证准直透镜对射入的激光进行更加精准地准直。且可以将各个发光芯片发出的激光进行区分,可以便于对不同发光芯片发出的激光进行单独调整。
图9是本申请另一实施例提供的又一种激光器的结构示意图,图9可以为图7或图8所示的激光器的俯视图。图9用于对准直透镜的该种可选设置方式中激光的传输过程中的发散角度的变化进行说明。且图9仅对一个第一类发光芯片和一个第二类发光芯片发出的激光的传输进行示意。由图9可看出,发光芯片发出的激光为锥形光,该激光具有一定的发散角度。该激光以该发散角度穿过偏振分光棱镜104,进而射向对应的准直透镜T,之后再被准直为平行光出射。
可选地,激光器10还可以包括透光密封层,该透光密封层用于密封侧壁102的出光口K。该透光密封层的材质可以包括玻璃或者其他透光且强度较高的材料,如树脂材料等。
在透光密封层的一种可选固定方式中,图10是本申请再一实施例提供的一种激光器的结构示意图。本申请实施例以图10为上图8的截面示意图为例进行示意。该截面平行上述x方向,且垂直上述z方向。远离底板101的方向为y方向。如图10所示,激光器10还包括透光密封层108,透光密封层108可以直接与该侧壁102固定,如透光密封层108的边缘区域与侧壁102中出光口K的边缘区域固定。可选地,侧壁102中出光口K的边缘可以具有凹槽,透光密封层108的边缘可以位于该凹槽中。如透光密封层108的边缘可以与该凹槽粘贴,以实现将透光密封层108固定于侧壁102,且密封该出光口K。
可选地,透光密封层108与该侧壁102的凹槽可以通过低温玻璃胶固定。该低温玻璃的熔融温度可以小于450摄氏度。示例地,将透光密封层108放置在侧壁102中出光口K边缘的凹槽中时,该透光密封层108的外边沿与凹槽的侧面还存在一定的空隙,可以将低温玻璃胶设置在该空隙中。然后将侧壁102、透光密封层108以及该低温玻璃胶组成的结构一同放在低温炉进行烧结,使得低温玻璃胶熔融后填充透光密封层108与该凹槽之间的间隙,进而将透光密封层108与侧壁102固定。
在透光密封层的另一种可选固定方式中,图11是本申请再一实施例提供的另一种激光器的结构示意图。本申请实施例仍以图11为上图8的截面示意图为例进行示意。该截面平行上述x方向,且垂直上述z方向。如图11所示,激光器10还包括透光密封层108和密封框110,透光密封层108通过该密封框110与侧壁102固定,以密封该出光口K。示例地,密封框110的外边缘区域与出光口K的边缘区域固定,密封框110的内边缘区域与透光密封层108的边缘区域固定。密封框110与透光密封层108可以通过粘贴剂或者焊料固定,密封框110与侧壁102中出光口K的边缘区域可以通过平行封焊的方式固定。可选地,密封框110的内边缘区域可以相对于外边缘区域朝侧壁102包围的区域内凹陷。可选地,该种可选固定方式中侧壁102的出光口K的边缘可以具有凹槽,也可以不具有凹槽,本申请实施例不做限定。
需要说明的是,本申请实施例仅以图8所示的激光器为例,对透光密封层的固定方式进行介绍;对于其他结构的激光器,也可以包括图10或图11中所示的透光密封层,本申请实施例不再进行示意。
可选地,在激光器10包括准直镜组107时,该准直镜组107可以位于透光密封层108远离侧壁102的一侧。可选地,当激光器10包括准直镜组107时,激光器10也可以不包括透光密封层,而可以直接通过准直镜组107密封该出光口K。
可选地,请继续参考图10和图11,激光器10还可以包括上盖板111,该上盖板107位于侧壁102远离底板101的一侧,用于覆盖侧壁102远离底板101的一侧的开口。可选地,上盖板107可以为钣金件。可以采用平行封焊的方式,将上盖板107的边缘区域与侧壁102远离底板101的表面固定,以实现对侧壁102远离底板101的一侧的开口的密封。底板101、侧壁102、透光密封层108以及上盖板107可以围出一个密封空间,底板101、侧壁102、透光密封层108以及上盖板107组成的结构可以称为管壳。发光芯片位于该密封空间内,可以避免外界水氧的侵蚀,提升发光芯片的寿命。可选地,该密封空间内可以填充有惰性气体,如氮气,以对发光芯片进行保护,进一步防止发光芯片被氧化,提升发光芯片的寿命。
请继续参考图2至11,激光器10还可以包括贯穿侧壁102的多个绝缘子109。如该绝缘子109的材料包括陶瓷。可选地,侧壁102靠近底板101的端部具有多个缺口,每个绝缘子109填充于一个缺口中。可选地,侧壁102的缺口K可以通过刻蚀工艺或者打磨工艺形成。可选地,每个绝缘子109可以通过钎焊的方式固定于侧壁102中对应的缺口处。
每个绝缘子109中的第一部分可以被侧壁102包围,第二部分位于侧壁102之外。第一部分远离底板101的一侧具有裸露的导电层(图中未标出),该导电层用于通过导线(图中未示出)与发光芯片连接。该导电层可以与外部电源连接,以接收外部电源传输的电流,进而将该电流传输至发光芯片。发光芯片可以在该电流的作用下发出激光。例如,绝缘子109的内部嵌有导电部,绝缘子109上的导电层可以与该导电部电连接,以通过该导电部连通至侧壁102的包围空间外,进而与该包围空间外的外部电源连接。
绝缘子109可以对导电层起承载作用,且可以使导电层与其他部件相隔离,避免其他部件对导电层的导电效果的影响。如在绝缘子109可以用于隔离导电层与底板101,且用于隔离导电层与侧壁102。
可选地,激光器10也可以包括多个贯穿侧壁102的导电引脚(图中未示出),以通过该导电引脚将外部电流传输至发光芯片,而不设置绝缘子。如侧壁102的中间位置可以具有多个开孔,多个导电引脚可以分别穿过侧壁102中的开孔伸向管壳的容置空间内,进而与侧壁102固定。导电引脚可以与发光芯片的电极电连接,以将外部电源传输至发光芯片,进而激发发光芯片射出激光。
可选地,底板101上还可以设置有定位孔(图中未标出)。基于该定位孔可以固定激光器10的位置。
综上所述,本申请实施例提供的激光器中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光。由于偏振分光棱镜可以透射P偏振光,且反射S偏振光,故激光器中设置偏振分光棱镜可以将第一类发光芯片发出的P偏振光透射向出光口,将第二类发光芯片发出的S偏振光反射向出光口,进而实现激光器的出光。如此可以仅在底板上贴装一次该偏振分光棱镜即可,无需对于每个发光芯片均进行反射棱镜的对准与贴装,简化了激光器的制备过程。
需要指出的是,在本申请实施例中,本申请中术语“和/或”以及术语“A和B的至少一个”,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”以及“A和B的至少一个”,均可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。术语“至少一个”指的是一个或多个。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“大致”、“基本”和“近似”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所需解决的技术问题,基本达到所需达到的技术效果。
在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种激光器,其特征在于,所述激光器包括:底板,以及位于所述底板上的侧壁、多个发光芯片和偏振分光棱镜;所述侧壁包围所述多个发光芯片和所述偏振分光棱镜,所述侧壁上具有出光口;
所述多个发光芯片中,第一类发光芯片用于发出P偏振光,第二类发光芯片用于发出S偏振光,所述偏振分光棱镜位于所述第一类发光芯片与所述第二类发光芯片的出光侧;
所述第一类发光芯片、所述偏振分光棱镜与所述出光口沿第一方向依次排布,所述第二类发光芯片与所述偏振分光棱镜沿第二方向依次排布,所述第一方向垂直所述第二方向;且所述第二类发光芯片与所述出光口位于所述偏振分光棱镜中用于反射S偏振光的目标面的同一侧。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述底板中被所述侧壁包围的区域包括第一区域和第二区域,所述第一区域相对所述第二区域凸起;
所述第一类发光芯片和所述第二类发光芯片中的任一类发光芯片位于所述第一区域,另一类发光芯片与偏振反射棱镜位于所述第二区域。
3.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述底板中被所述侧壁包围的区域表面平坦;所述激光器还包括准直镜组,所述准直镜组位于所述出光口远离所述侧壁的一侧;
所述准直镜组包括多个准直透镜,每个所述准直透镜位于至少一个发光芯片发出的激光的传输路径上。
4.根据权利要求2所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括准直镜组,所述准直镜组位于所述出光口远离所述侧壁的一侧;所述准直镜组包括多个准直透镜,所述多个准直透镜排成两行多列;
所述多个准直透镜中远离所述底板的一行准直透镜与所述任一类发光芯片一一对应,靠近所述底板的一行准直透镜与所述另一类发光芯片一一对应,每个所述准直透镜位于对应的所述发光芯片发出的激光的传输路径上。
5.根据权利要求1或2所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括多个准直透镜,所述多个准直透镜位于所述底板上,且被所述侧壁包围;
所述多个准直透镜与所述多个发光芯片一一对应,每个所述准直透镜位于对应的所述发光芯片与所述偏振分光棱镜之间。
6.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,所述偏振分光棱镜的高度范围为1毫米~8毫米。
7.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括透光密封层,所述透光密封层的边缘区域与所述出光口的边缘区域固定;
或者,所述激光器还包括密封框和透光密封层;所述密封框的外边缘区域与所述出光口的边缘区域固定,所述密封框的内边缘区域与所述透光密封层的边缘区域固定。
8.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括上盖板,所述上盖板覆盖于所述侧壁远离所述底板的一侧。
9.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括贯穿所述侧壁的导电引脚,所述导电引脚通过导线连接所述发光芯片。
10.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述侧壁靠近所述底板的端部具有缺口,所述激光器还包括位于所述缺口中的绝缘子;
所述绝缘子中被所述侧壁包围的部分远离所述底板的一侧具有裸露的导电层,所述导电层通过导线连接所述发光芯片。
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