CN218040204U - 一种激光加热装置 - Google Patents

Abstract

一种激光加热装置，包括：包括若干个间隔的发光柱的垂直腔面发射激光芯片；第一微透镜阵列结构；每个第一微透镜具有第一凸面和第一平面；第一凸面朝向垂直腔面发射激光芯片；第二微透镜阵列结构，每个第二微透镜具有第二凸面和第二平面；第二凸面相对于第二平面背离第二微透镜阵列结构且和第一凸面的位置一一对应设置，第二平面位于第一微透镜阵列结构的焦平面上；位于垂直腔面发射激光芯片和微透镜阵列单元之间的准直透镜；至少部分聚焦透镜的光轴与第二微透镜阵列结构的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片发出的光经过聚焦透镜之后至少部分重叠。兼顾激光加热装置集成度高、结构简单、成本低、辐照度分布均匀、激光能量利用率高。

Description

一种激光加热装置

技术领域

本实用新型涉及半导体设备领域，具体涉及一种激光加热装置。

背景技术

激光加热可广泛用于不同材质材料的加热、退火、焊接、软化、热固化等领域。激光加热的效果与激光器光源类型的选择和光束整形匀化技术路线密切相关。不同的激光器光源配合不同的光束整形匀化技术路线，针对特定材料的加热效果会有较大区别，将直接影响到激光加热的应用质量。

现有的激光加热应用中，针对激光器光源的选择，多采用边发射激光器EFL(EdgeEmitting Laser)芯片。受限于边发射激光器芯片快轴(垂直方向)与慢轴(水平方向)发散角不同，采用边发射激光器芯片的激光光源，需要对快轴与慢轴光束或分别整形。或将多个单管芯片通过空间合束与光纤耦合，再对光纤输出激光进行光学匀化；或者将多个巴条芯片通过空间堆叠与光束整形匀化，得到输出能量分布均匀的平顶光斑，最终用于激光加热。该光源制作方法具有光学系统复杂，体积大，成本高等诸多缺点。

现有的激光加热应用中，针对光束整形匀化技术路线的选择，多采用匀光片(diffuser)、或者采用使用光学透明材料制造的光波导管/柱，或者联合利用上述手段，到输出能量分布均匀的平顶光斑，最终用于激光加热。上述方案受匀化后激光发散角影响，在照射平面上的辐照度分布不均匀，匀化效果不佳；或者光光损失较大，激光能量利用率不高；或者光学方案复杂，成本较高；或者难以实现较为复杂的定制光斑需要。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术无法兼顾激光加热装置集成度高、结构简单、成本低、辐照度分布均匀、激光能量利用率高的问题，从而提供一种激光加热装置。

本实用新型提供一种激光加热装置，包括：垂直腔面发射激光芯片，所述垂直腔面发射激光芯片包括若干个间隔的发光柱；位于所述垂直腔面发射激光芯片的出光方向一侧的第一微透镜阵列结构，所述第一微透镜阵列结构包括若干个阵列排布的第一微透镜，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影与部分数量的发光柱具有重合面积；每个所述第一微透镜具有第一凸面和与第一凸面相对的第一平面；所述第一凸面朝向所述垂直腔面发射激光芯片；第二微透镜阵列结构，所述第二微透镜阵列结构包括若干个阵列排布的第二微透镜；每个所述第二微透镜具有第二凸面和与第二凸面相对的第二平面；所述第二凸面相对于第二平面背离所述第二微透镜阵列结构；所述第二微透镜阵列结构的第二平面位于所述第一微透镜阵列结构背离所述垂直腔面发射激光芯片一侧的焦平面上；所述第二凸面和所述第一凸面的位置一一对应设置；位于所述垂直腔面发射激光芯片和所述第一微透镜阵列结构之间的准直透镜；位于所述第二微透镜阵列结构背离所述第一微透镜阵列结构一侧的聚焦透镜；所述垂直腔面发射激光芯片的数量为若干个，若干个垂直腔面发射激光芯片在垂直于垂直腔面发射激光芯片的出光方向的平面间隔排布；所述准直透镜的数量为若干个；所述准直透镜与所述垂直腔面发射激光芯片一一对应；所述聚焦透镜的数量为若干个，所述聚焦透镜与所述垂直腔面发射激光芯片一一对应；所述第一微透镜阵列结构的数量为若干个，所述第二微透镜阵列结构的数量为若干个；所述垂直腔面发射激光芯片的出光方向、所述第一微透镜阵列结构的光轴和第二微透镜阵列结构的光轴平行；所述准直透镜的光轴和所述聚焦透镜的光轴平行；至少部分所述聚焦透镜的光轴与对应的所述第二微透镜阵列结构的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片发出的光经过聚焦透镜之后至少部分重叠。

可选的，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影仅与一个发光柱具有重合面积，第一微透镜与所述发光柱一一对应；或者，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影与多个发光柱具有重合面积。

可选的，所述准直透镜包括平凸透镜，所述平凸透镜的凸面朝向所述第一微透镜阵列结构。

可选的，所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第N垂直腔面发射激光芯片，N为偶数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第N聚焦透镜，任意的第n聚焦透镜用于对第n垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；n为大于或等于1且小于或等于N的整数；第(N/2)-k+1聚焦透镜的光轴和第(N/2)+k聚焦透镜的光轴对称设置，k为大于或等于0且小于或等于(N/2)-1的整数。

可选的，所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第Q垂直腔面发射激光芯片，Q为奇数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第Q聚焦透镜，任意的第q聚焦透镜用于对第q垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；q为大于或等于1且小于或等于Q的整数；第((Q+1)/2)-j聚焦透镜的光轴和第((Q+1)/2)+j聚焦透镜的光轴对称设置，j为大于或等于1且小于或等于((Q+1)/2)-1的整数。

可选的，任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角大于0°且小于或等于35°。

可选的，所述聚焦透镜适于将光束汇聚至靶面；所述准直透镜的焦距为F1，所述聚焦透镜的中心至靶面的距离为F2；相邻的垂直腔面发射激光芯片的中心的间距为Y；任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角为(F1+F2)/10*λ*Y，λ为0.2_～0.25。

可选的，λ为0.2087。

本实用新型技术方案具有以下有益效果：

本实用新型技术方案提供的激光加热装置，所述准直透镜用于对所述垂直腔面发射激光芯片发出的光进行准直。第一微透镜阵列结构用于将准直之后的光束进行阵列化分离，每个第一微透镜发出的光在进入第二微透镜阵列结构之前呈现分离的状态，第一微透镜阵列结构发出的光在进入第二微透镜阵列结构之前为多点子光束光源。所述第二微透镜阵列结构的第二平面位于所述第一微透镜阵列结构背离所述垂直腔面发射激光芯片一侧的焦平面上，第二微透镜阵列结构和第一微透镜阵列结构构成复眼透镜组合，第二微透镜将对应的第一微透镜发出的光发散呈放大的像，这样多个第二微透镜发出的发散光两两重叠在一起，使得多点子光束光源放大重叠成像在一起，减少残余发散角带来的单光斑不均匀，这样使得光束的辐照度分布均匀度提高。其次，复眼透镜组合对光的损失较小与高匀化效果，使得垂直腔面发射激光芯片的激光能量利用率高。再次，由于集成第一微透镜阵列结构和第二微透镜阵列结构，无需使用复杂的空间光斑堆叠整形、光纤或光波导耦合等匀化手段，使得所述激光加热装置的集成度高、结构简单、成本低。不同的垂直腔面发射激光芯片发出的光经过聚焦透镜之后至少部分重叠，这样实现功率叠加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型一实施例的激光加热装置的结构图；

图2为本实用新型另一实施例的激光加热装置的结构图；

图3为本实用新型另一实施例的激光加热装置的结构图；

图4为本实用新型另一实施例的激光加热装置的结构图；

图5为本实用新型另一实施例的激光加热装置的结构图；

图6为本实用新型另一实施例的激光加热装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，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。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种激光加热装置，参考图1，包括：

垂直腔面发射激光芯片100，所述垂直腔面发射激光芯片100包括若干个间隔的发光柱F；

位于所述垂直腔面发射激光芯片100的出光方向一侧的第一微透镜阵列结构110，所述第一微透镜阵列结构110包括若干个阵列排布的第一微透镜1101a，每个所述第一微透镜1101a沿着垂直腔面发射激光芯片100的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片100上的投影与部分数量的发光柱具有重合面积；每个所述第一微透镜1101a具有第一凸面和与第一凸面相对的第一平面；所述第一凸面朝向所述垂直腔面发射激光芯片100；

第二微透镜阵列结构120，所述第二微透镜阵列结构120包括若干个阵列排布的第二微透镜1201a；每个所述第二微透镜1201a具有第二凸面和与第二凸面相对的第二平面；所述第二凸面相对于第二平面背离所述第二微透镜阵列结构120；所述第二微透镜阵列结构120的第二平面位于所述第一微透镜阵列结构110背离所述垂直腔面发射激光芯片100一侧的焦平面上；所述第二凸面和所述第一凸面的位置一一对应设置；

位于所述垂直腔面发射激光芯片100和所述第一微透镜阵列结构110之间的准直透镜130。

本实施例中，垂直腔面发射激光芯片100包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底上的依次层叠的第一布拉格反射镜；有源层；电流限制层；第二布拉格反射镜；贯穿所述第二布拉格反射镜、电流限制层和部分第一布拉格反射镜凹槽，所述凹槽包围的第二布拉格反射镜、电流限制层和部分第一布拉格反射镜构成mesa结构，也就是发光柱。所述第一布拉格反射镜的反射率大于第二布拉格反射镜的反射率。光在第一布拉格反射镜和第二布拉格反射镜构成的谐振腔内进行增益放大之后从第二布拉格反射镜出射。

激光加热装置还包括：位于所述垂直腔面发射激光芯片100的背面的热沉300；位于所述热沉300和垂直腔面发射激光芯片100之间的焊接层200。

相比于边发射激光芯片，垂直腔面发射激光芯片100作为激光加热光源，具有更高可靠性、快轴慢轴发散角相同、光学整形方案简单、批量生产成本低等明显优势。单个垂直腔面发射激光芯片上设计有若干个发光柱F。

所述垂直腔面发射激光芯片100具有若干个间隔的发光柱F，若干个发光柱F呈阵列排布。

本实施例中，每个所述第一微透镜1101a沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影仅与一个发光柱F具有重合面积，第一微透镜1101a与所述发光柱F一一对应。所述发光柱F的中心轴与所述第一微透镜1101a的中心轴一一对应重合。

需要说明的是，垂直腔面发射激光芯片100发出的光具有一定的发散角，垂直腔面发射激光芯片100的出光方向指的是垂直于垂直腔面发射激光芯片100的腔面的方向。

所述第二平面和所述第二平面平行。

所述第二凸面和所述第一凸面的位置一一对应设置，具体的，所述第二凸面的中心轴和所述第一凸面的中心轴一一对应重合，且所述第二凸面在第一微透镜阵列结构110上的正投影与第一凸面完全重合。

第一微透镜1101a的第二平面与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向垂直。第一微透镜1101a的光轴与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向平行。

第二微透镜1201a的第一平面与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向垂直。第二微透镜1201a的光轴与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向平行。

本实施例中，准直透镜130的光轴、垂直腔面发射激光芯片100的出光方向、第一微透镜阵列结构110的光轴和第二微透镜阵列结构120的光轴平行。

所述准直透镜130包括平凸透镜，所述平凸透镜的凸面朝向所述第一微透镜阵列结构。所述准直透镜130用于对所述垂直腔面发射激光芯片发出的光进行准直。

第一微透镜阵列结构110用于将准直之后的光束进行阵列化分离，每个第一微透镜1101a发出的光在进入第二微透镜阵列结构120之前呈现分离的状态，第一微透镜阵列结构发出的光在进入第二微透镜阵列结构之前为多点子光束光源。第二微透镜阵列结构120的第二平面位于所述第一微透镜阵列结构110背离所述垂直腔面发射激光芯片100一侧的焦平面上，第二微透镜阵列结构120和第一微透镜阵列结构110构成复眼透镜组合，第二微透镜1201a将对应的第一微透镜1101a发出的光发散呈放大的像，这样多个第二微透镜1201a发出的发散光两两重叠在一起，使得多点子光束光源放大重叠成像在一起，减少残余发散角带来的单光斑不均匀，这样使得光束的辐照度分布均匀度提高。

其次，复眼透镜组合对光的损失较小与高匀化效果，使得垂直腔面发射激光芯片的激光能量利用率高。

再次，由于集成第一微透镜阵列结构110和第二微透镜阵列结构120，无需使用复杂的空间光斑堆叠整形、光纤或光波导耦合等匀化手段，使得所述激光加热装置的集成度高、结构简单、成本低。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：参考图3，第一微透镜阵列结构110b中的每个第一微透镜1101b沿着垂直腔面发射激光芯片100的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片100上的投影与多个发光柱具有重合面积。

第二微透镜阵列结构110b中的第二微透镜1201b与第一微透镜阵列结构110b中的第一微透镜1101b一一对应。

本实施例中，每个第一微透镜1101b与发光柱重合的数量相同。

在其他实施例中，每个第一微透镜与发光柱重合的数量不同。

关于本实施例中与实施例1相同的内容不再详述。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：参考图4，还包括：位于第二微透镜阵列结构120背离所述第一微透镜阵列结构110一侧的聚焦透镜140。

所述聚焦透镜140将第二微透镜阵列结构120发出的光进行汇聚，这样使得光束的均匀度进一步提高。

调整聚焦透镜140的位置，获得光斑面积可调的均匀光斑，实现加热温度可控的均匀加热。

聚焦透镜140的光轴和对应的准直透镜130的光轴平行且共线。

关于本实施例中与实施例1相同的内容不再详述。

实施例4

本实施例与实施例2的区别在于：参考图5，还包括：位于第二微透镜阵列结构120b背离所述第一微透镜阵列结构110b一侧的聚焦透镜140。

聚焦透镜140的光轴和对应的准直透镜130的光轴平行且共线。关于本实施例中与实施例2相同的内容不再详述。

实施例5

本实施例与实施例3和实施例4的区别在于：参考图6，垂直腔面发射激光芯片100的数量为若干个，若干个垂直腔面发射激光芯片100在垂直于垂直腔面发射激光芯片100的出光方向的平面间隔排布；准直透镜130的数量为若干个；准直透镜130与所述垂直腔面发射激光芯片100一一对应；聚焦透镜140b的数量为若干个，所述聚焦透镜140b与所述垂直腔面发射激光芯片100一一对应；所述第一微透镜阵列结构110的数量为若干个，所述第二微透镜阵列结构120的数量为若干个；所述垂直腔面发射激光芯片100的出光方向、所述第一微透镜阵列结构110的光轴和第二微透镜阵列结构120的光轴平行；所述准直透镜130的光轴和所述聚焦透镜140b的光轴平行。

至少部分所述聚焦透镜140b的光轴与对应的所述第二微透镜阵列结构120的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片100发出的光经过聚焦透镜之后至少部分重叠，这样实现功率叠加。

在一个实施例中，所述聚焦透镜140b的光轴与对应的所述第二微透镜阵列结构120的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片100发出的光经过聚焦透镜之后完全重叠。在另一个实施例中，所述聚焦透镜140b的光轴与对应的所述第二微透镜阵列结构120的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片100发出的光经过聚焦透镜之后部分重叠。调节聚焦透镜的光轴的倾斜度，能获得不同加热光斑图案，控制加热梯度。

所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第N垂直腔面发射激光芯片，N为偶数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第N聚焦透镜，任意的第n聚焦透镜用于对第n垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；n为大于或等于1且小于或等于N的整数；第(N/2)-k+1聚焦透镜的光轴和第(N/2)+k聚焦透镜的光轴对称设置，k为大于或等于0且小于或等于(N/2)-1的整数。具体的，第(N/2)-k+1聚焦透镜的光轴和第(N/2)+k聚焦透镜的光轴关于第(N/2)-k+1垂直腔面发射激光芯片和第(N/2)+k垂直腔面发射激光芯片之间的中心线对称设置。

图6中以N为2进行示例，所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第二垂直腔面发射激光芯片，若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第二聚焦透镜，若干个准直透镜分别为第一准直透镜至第二准直透镜。第一准直透镜适于对第一垂直腔面发射激光芯片发出的光进行准直，第二准直透镜适于对第二垂直腔面发射激光芯片发出的光进行准直。第一聚焦透镜适于对第一垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦，第二聚焦透镜适于对第二垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦。第二聚焦透镜的光轴和第一聚焦透镜的光轴关于第一垂直腔面发射激光芯片和二垂直腔面发射激光芯片之间的中心线对称设置。

任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角大于0°且小于或等于35°，例如5°、10°、15°、20°、25°、30°或35°。

所述聚焦透镜适于将光束汇聚至靶面；所述准直透镜的焦距为F1，所述聚焦透镜的中心至靶面的距离为F2；相邻的垂直腔面发射激光芯片的中心的间距为Y；任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角为(F1+F2)/10*λ*Y，λ为0.2_～0.25。这样设置对于光束的均化更有帮助。

在一个实例中，λ为0.2087。在该数值时光束匀化的效果最优。

在一个实施例中，第N/2垂直腔面发射激光芯片和第(N/2)+1垂直腔面发射激光芯片之间的中心点至任意的第n垂直腔面发射激光芯片的距离为Y_n，

在一个实施例中，任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角相等。在其他实施例中，任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角不同。

聚焦透镜140b的光轴和对应的准直透镜130的光轴平行且共线。聚焦透镜140b的光轴和对应的准直透镜130的光轴均与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向垂直呈倾斜状态。

第一微透镜1101a的第二平面与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向垂直。第一微透镜1101a的光轴与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向平行。

第二微透镜1201a的第一平面与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向垂直。第二微透镜1201a的光轴与垂直腔面发射激光芯片100的出光方向平行。

实施例6

本实施例与实施例5的区别在于：若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第Q垂直腔面发射激光芯片，Q为奇数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第Q聚焦透镜，任意的第q聚焦透镜用于对第q垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；q为大于或等于1且小于或等于Q的整数；第((Q+1)/2)-j聚焦透镜和第((Q+1)/2)+j聚焦透镜对称设置，j为大于或等于1且小于或等于((Q+1)/2)-1的整数。具体的，第((Q+1)/2)-j聚焦透镜的光轴和第((Q+1)/2)+j聚焦透镜的光轴关于第((Q+1)/2)-j垂直腔面发射激光芯片和第((Q+1)/2)+j垂直腔面发射激光芯片之间的中心线对称设置。

任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角大于0°且小于或等于35°。

所述聚焦透镜适于将光束汇聚至靶面；所述准直透镜的焦距为F1，所述聚焦透镜的中心至靶面的距离为F2；相邻的垂直腔面发射激光芯片的中心的间距为Y；任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角为(F1+F2)/10*λ*Y，λ为0.2_～0.25。

在一个实例中，λ为0.2087。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种激光加热装置，其特征在于，包括：

垂直腔面发射激光芯片，所述垂直腔面发射激光芯片包括若干个间隔的发光柱；

位于所述垂直腔面发射激光芯片的出光方向一侧的第一微透镜阵列结构，所述第一微透镜阵列结构包括若干个阵列排布的第一微透镜，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影与部分数量的发光柱具有重合面积；每个所述第一微透镜具有第一凸面和与第一凸面相对的第一平面；所述第一凸面朝向所述垂直腔面发射激光芯片；

第二微透镜阵列结构，所述第二微透镜阵列结构包括若干个阵列排布的第二微透镜；每个所述第二微透镜具有第二凸面和与第二凸面相对的第二平面；所述第二凸面相对于第二平面背离所述第二微透镜阵列结构；所述第二微透镜阵列结构的第二平面位于所述第一微透镜阵列结构背离所述垂直腔面发射激光芯片一侧的焦平面上；所述第二凸面和所述第一凸面的位置一一对应设置；

位于所述垂直腔面发射激光芯片和所述第一微透镜阵列结构之间的准直透镜；

位于所述第二微透镜阵列结构背离所述第一微透镜阵列结构一侧的聚焦透镜；

所述垂直腔面发射激光芯片的数量为若干个，若干个垂直腔面发射激光芯片在垂直于垂直腔面发射激光芯片的出光方向的平面间隔排布；所述准直透镜的数量为若干个；所述准直透镜与所述垂直腔面发射激光芯片一一对应；所述聚焦透镜的数量为若干个，所述聚焦透镜与所述垂直腔面发射激光芯片一一对应；所述第一微透镜阵列结构的数量为若干个，所述第二微透镜阵列结构的数量为若干个；

所述垂直腔面发射激光芯片的出光方向、所述第一微透镜阵列结构的光轴和第二微透镜阵列结构的光轴平行；所述准直透镜的光轴和所述聚焦透镜的光轴平行；

至少部分所述聚焦透镜的光轴与对应的所述第二微透镜阵列结构的光轴倾斜，以使得不同的垂直腔面发射激光芯片发出的光经过聚焦透镜之后至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的激光加热装置，其特征在于，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影仅与一个发光柱具有重合面积，第一微透镜与所述发光柱一一对应；或者，每个所述第一微透镜沿着垂直腔面发射激光芯片的出光方向在所述垂直腔面发射激光芯片上的投影与多个发光柱具有重合面积。

3.根据权利要求1所述的激光加热装置，其特征在于，所述准直透镜包括平凸透镜，所述平凸透镜的凸面朝向所述第一微透镜阵列结构。

4.根据权利要求1所述的激光加热装置，其特征在于，所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第N垂直腔面发射激光芯片，N为偶数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第N聚焦透镜，任意的第n聚焦透镜用于对第n垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；n为大于或等于1且小于或等于N的整数；第(N/2)-k+1聚焦透镜的光轴和第(N/2)+k聚焦透镜的光轴对称设置，k为大于或等于0且小于或等于(N/2)-1的整数。

5.根据权利要求1所述的激光加热装置，其特征在于，所述若干个垂直腔面发射激光芯片分别为沿第一方向依次排布的第一垂直腔面发射激光芯片至第Q垂直腔面发射激光芯片，Q为奇数；若干个聚焦透镜分别为第一聚焦透镜至第Q聚焦透镜，任意的第q聚焦透镜用于对第q垂直腔面发射激光芯片发出的光进行聚焦；q为大于或等于1且小于或等于Q的整数；第((Q+1)/2)-j聚焦透镜的光轴和第((Q+1)/2)+j聚焦透镜的光轴对称设置，j为大于或等于1且小于或等于((Q+1)/2)-1的整数。

6.根据权利要求4或5所述的激光加热装置，其特征在于，任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角大于0°且小于或等于35°。

7.根据权利要求4或5所述的激光加热装置，其特征在于，所述聚焦透镜适于将光束汇聚至靶面；所述准直透镜的焦距为F1，所述聚焦透镜的中心至靶面的距离为F2；相邻的垂直腔面发射激光芯片的中心的间距为Y；任意相邻的聚焦透镜的光轴之间的夹角为(F1+F2)/10*λ*Y，λ为0.2_～0.25。

8.根据权利要求7所述的激光加热装置，其特征在于，λ为0.2087。

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