CN219576195U - 反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统，涉及半导体激光器制造技术领域，包括调节组件、功率计组件和夹具组件；调节组件包括驱动机构和吸嘴，驱动机构与吸嘴连接，吸嘴用于吸附反射镜，驱动机构能够带动吸嘴相对于半导体激光器半成品移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的相对位置和倾角；夹具组件用于夹住半导体激光器半成品的光纤的端部，以使光纤的光束垂直射入功率计组件；功率计组件用于检测光束的功率值。利用驱动机构调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，调节精度较高；并且，驱动机构能够保存最佳位置的具体位置信息，点胶后能够精确地带动反射镜回到最佳位置，提高耦合精度。

Description

反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统

技术领域

本实用新型涉及半导体激光器制造技术领域，尤其是涉及一种反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统。

背景技术

半导体激光器具有体积小、重量轻及效率高等优点，在国民经济的各方面起着越来越重要的作用。反射镜是半导体激光器的光学元件中极为重要的部件，反射镜的耦合精度直接影响到半导体激光器的质量。

现有技术中，人工手动将反射镜放置到壳体中，给芯片加电压后将光束耦合到光纤孔中，通过光纤打入功率计中，不断调节反射镜的位置及角度使光束功率达到最大值后，将反射镜拿开点胶，然后将反射镜放置回光束功率达到最大值的位置后，将反射镜固化在壳体中。

然而，人工调节反射镜的效率较低，并且点胶后再利用人工将反射镜放置回光束功率达到最大值的位置，精度较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种反射镜耦合设备，以解决现有技术中的人工操作调节反射镜位置的效率较低且精度不佳的技术问题。

本实用新型提供的反射镜耦合设备，包括调节组件、功率计组件和夹具组件；

所述调节组件包括驱动机构和吸嘴，所述驱动机构与所述吸嘴连接，所述吸嘴用于吸附反射镜，所述驱动机构能够带动所述吸嘴相对于半导体激光器半成品移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的相对位置和倾角；

所述夹具组件用于夹住半导体激光器半成品的光纤的端部，以使光纤的光束垂直射入所述功率计组件的进光面；

所述功率计组件用于检测光束的功率值。

进一步地，所述吸嘴包括第一端面，所述第一端面用于朝向反射镜设置，所述第一端面上设有凸起。

进一步地，所述反射镜耦合设备包括第一放置台，所述第一放置台用于固定半导体激光器半成品。

进一步地，所述反射镜耦合设备还包括探针组件；

所述探针组件设置在所述第一放置台的一侧；所述探针组件包括升降机构和探针；所述升降机构与所述探针连接，所述升降机构用于带动所述探针相对于半导体激光器半成品升降，且所述探针能够与半导体激光器半成品的芯片电连接。

进一步地，所述反射镜耦合设备还包括UV光照组件；

所述UV光照组件设置在所述第一放置台的上方，所述UV光照组件能够照射半导体激光器半成品的预设位置。

进一步地，所述反射镜耦合设备还包括点胶组件；

所述点胶组件设置在所述第一放置台的上方，所述点胶组件能够向半导体激光器半成品的预设位置点胶。

进一步地，所述反射镜耦合设备还包括第二放置台；

所述第二放置台设置在所述第一放置台的一侧，所述第二放置台用于固定反射镜的料盒。

进一步地，所述反射镜耦合设备还包括收缩环；

所述收缩环设置在所述功率计组件与光纤的端部之间，所述收缩环与光纤的端部间隔设置。

进一步地，所述收缩环与光纤的端部之间的距离为45±0.5mm。

本实用新型的目的还在于提供一种半导体激光器生产系统，包括本实用新型提供的反射镜耦合设备。

本实用新型提供的反射镜耦合设备，包括调节组件、功率计组件和夹具组件；所述调节组件包括驱动机构和吸嘴，所述驱动机构与所述吸嘴连接，所述吸嘴用于吸附反射镜，所述驱动机构能够带动所述吸嘴相对于半导体激光器半成品移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的相对位置和倾角；所述夹具组件用于夹住半导体激光器半成品的光纤的端部，以使光纤的光束垂直射入所述功率计组件的进光面；所述功率计组件用于检测光束的功率值。在耦合时，对半导体激光器半成品的芯片通电，半导体激光器半成品的光纤的端部发出的光束垂直射入功率计组件的进光面，利用驱动机构带动吸嘴移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，读取光束的功率值来判断反射镜是否位于最佳位置(最佳位置时功率值最高)，在反射镜到达最佳位置后，驱动机构保存最佳位置的具体位置信息，随后驱动机构带动反射镜离开半导体激光器半成品，对半导体激光器半成品点胶后，驱动机构带动反射镜回到最佳位置并与胶水接触，打开UV光照组件进行固化。本实用新型提供的反射镜耦合设备，利用驱动机构调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，调节精度较高；并且，驱动机构能够保存最佳位置的具体位置信息，点胶后能够精确地带动反射镜回到最佳位置，提高耦合精度。

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是本实用新型实施例提供的反射镜耦合设备的平面图；

图2是本实用新型实施例提供的反射镜耦合设备中探针组件的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的反射镜耦合设备的立体图；

图4是本实用新型实施例提供的反射镜耦合设备中收缩环的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的反射镜耦合设备中夹具组件的结构示意图。

图标：1－第一放置台；2－第二放置台；3－吸嘴；4－驱动机构；5－UV光照组件；6－点胶组件；7－探针；8－升降机构；9－收缩环；10－光纤；11－夹具组件；12－功率计组件。

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。

本实用新型提供了一种反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统，下面给出多个实施例对本实用新型提供的反射镜耦合设备及半导体激光器生产系统进行详细描述。

实施例1

本实施例提供的反射镜耦合设备，如图1至图5所示，包括调节组件、功率计组件12和夹具组件11；

调节组件包括驱动机构4和吸嘴3，驱动机构4与吸嘴3连接，吸嘴3用于吸附反射镜，驱动机构4能够带动吸嘴3相对于半导体激光器半成品移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的相对位置和倾角；

夹具组件11用于夹住半导体激光器半成品的光纤10的端部，以使光纤10的光束垂直射入功率计组件12的进光面；

功率计组件12用于检测光束的功率值。

其中，驱动机构4可以为机械臂，可以为机械手，也可以为工业机器人等任意适合的装置。

驱动机构4能够带动吸嘴3沿第一方向、第二方向和第三方向移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置。其中第一方向与竖直方向平行，第二方向与第三方向与水平方向平行，且第二方向与第三方向垂直。驱动机构4沿第一方向驱动吸嘴3移动时，驱动机构4设置两个驱动件(例如电机)，两个驱动件的移动速度不同，可以利用速度较快的驱动件驱动吸嘴3移动至预设位置周围，再利用速度较慢的驱动件驱动吸嘴3慢速靠近预设位置，兼顾移动速度和移动精度，防止移动过快导致碰撞。驱动机构4沿第二方向和第三方向驱动吸嘴3移动，也设置两个驱动件，两个驱动件速度不同，与上文中“驱动机构4沿第一方向驱动吸嘴3移动时，驱动机构4设置两个驱动件”的原理和有益效果一致，此处不再赘述。

第一方向如图3中箭头ab方向所示，第二方向如图1和图3中箭头cd方向所示，第三方向如图1中箭头ef方向所示。

驱动机构4具有第一转动轴和第二转动轴，驱动机构4带动吸嘴3分别绕第一转动轴的轴线和第二转动轴的轴线转动，第一转动轴的轴线与水平方向平行，第二转动轴的轴线与竖直方向平行，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的倾角。

吸嘴3通过真空吸附的方式吸取反射镜，在驱动机构4的带动下，吸嘴3移动至反射镜的料盒上方，吸嘴3吸取反射镜后，驱动机构4带动吸嘴3移动至半导体激光器半成品的壳体的预设位置，等待耦合。

在半导体激光器半成品的一侧设置夹具组件11，调节半导体激光器半成品的光纤10的端部的角度，并利用夹具组件11夹住半导体激光器半成品的光纤10的端部，使半导体激光器半成品的光纤10的端部发出的光束能够垂直射入功率计组件12的进光面。

光束打入功率计组件12后，能够在软件中显示光束的功率值。

在耦合时，对半导体激光器半成品的芯片通电，半导体激光器半成品的光纤10的端部发出的光束垂直射入功率计组件12的进光面，利用驱动机构4带动吸嘴3移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，读取光束的功率值来判断反射镜是否位于最佳位置(最佳位置时功率值最高)，在反射镜到达最佳位置后，驱动机构4保存最佳位置的具体位置信息，随后驱动机构4带动反射镜离开半导体激光器半成品，对半导体激光器半成品点胶后，驱动机构4带动反射镜回到最佳位置并与胶水接触，打开UV光照组件5进行固化。

本实施例提供的反射镜耦合设备，利用驱动机构4调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，调节精度较高；并且，驱动机构4能够保存最佳位置的具体位置信息，点胶后能够精确地带动反射镜回到最佳位置，提高耦合精度。

进一步地，吸嘴3包括第一端面，第一端面用于朝向反射镜设置，第一端面上设有凸起。

吸嘴3内部设有吸附通道，沿吸附通道的延伸方向，吸嘴3的一端形成第一端面，第一端面用于朝向反射镜设置，第一端面上设置凸起，在吸嘴3吸附反射镜时，反射镜朝向第一端面移动，反射镜沿吸附通道的延伸方向移动至与凸起接触后，凸起抵住反射镜，反射镜不能继续朝向第一端面移动，反射镜与凸起接触后，即吸嘴3对反射镜吸附到位，凸起起到定位反射镜的作用。

凸起可以为一个，凸起为一个时，凸起可以为环状；也可以为多个，凸起为多个时，多个凸起沿第一端面的周向间隔设置。

进一步地，反射镜耦合设备包括第一放置台1，第一放置台1用于固定半导体激光器半成品。

其中，第一放置台1可以通过卡接的方式固定半导体激光器半成品的壳体，也可以通过真空吸附的方式固定半导体激光器半成品的壳体。

第一放置台1固定半导体激光器半成品后，能够便于驱动机构4带动吸嘴3相对于半导体激光器半成品移动。

进一步地，反射镜耦合设备还包括探针组件；探针组件设置在第一放置台1的一侧；探针组件包括升降机构8和探针7；升降机构8与探针7连接，升降机构8用于带动探针7相对于半导体激光器半成品升降，且探针7能够与半导体激光器半成品的芯片电连接。

升降机构8可以为气动滑轮，也可以为电动推杆等任意适合的形式。

升降机构8带动探针7上升，探针7离开半导体激光器半成品的芯片，耦合器未通电；升降机构8带动探针7下降，探针7与半导体激光器半成品的芯片接触，此时探针7能够与半导体激光器半成品的芯片电连接，半导体激光器半成品通电。

为了使耦合效果更佳，可以增粗探针7，使耦合电流增加为20A。

进一步地，反射镜耦合设备还包括UV光照组件5；

UV光照组件5设置在第一放置台1的上方，UV光照组件5能够照射半导体激光器半成品的预设位置。

对半导体激光器半成品点胶后，驱动机构4带动反射镜回到最佳位置并与胶水接触，打开UV光照组件5进行固化，使反射镜固定在半导体激光器半成品的壳体上。

进一步地，反射镜耦合设备还包括点胶组件6；

点胶组件6设置在第一放置台1的上方，点胶组件6能够向半导体激光器半成品的预设位置点胶。

在反射镜的最佳位置得出后，驱动机构4带动反射镜离开半导体激光器半成品，点胶组件6在半导体激光器半成品的壳体的预设位置(该预设位置与反射镜的最佳位置相对应)点胶，使半导体激光器半成品回到最佳位置后能够与胶水接触。

反射镜耦合设备可以设置控制器，控制器能够通过驱动机构4获取反射镜的位置信息，从而使控制器能够获取到反射镜的最佳位置，控制器根据反射镜的最佳位置控制点胶组件6的点胶位置和点胶长度。

点胶组件6通过其自身的压力调节装置，能够调节出胶量。

进一步地，反射镜耦合设备还包括第二放置台2；

第二放置台2设置在第一放置台1的一侧，第二放置台2用于固定反射镜的料盒。

第二放置台2可以通过卡接的方式固定反射镜的料盒，也可以通过真空吸附的方式固定反射镜的料盒。

在第二放置台2的一侧放置反射镜的料盒，能够便于吸嘴3吸附反射镜。

进一步地，反射镜耦合设备还包括收缩环9；

收缩环9设置在功率计组件12与光纤10的端部之间，收缩环9与光纤10的端部间隔设置。

收缩环9的孔径能够收缩，使收缩环9的孔径发生变化。收缩环9设置在功率计组件12与光纤10的端部之间，光束通过收缩环9垂直打入功率计组件12内，收缩环9具有判断光束大小的效果，能够使光纤孔内打出的光束基本为最小光束。

具体地，将收缩环9的孔径设置为预设孔径，预设孔径大于光束的大小，然后对半导体激光器半成品进行耦合，并利用驱动机构4带动吸嘴3移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，并最终找到反射镜的最佳位置，将反射镜固定在最佳位置后，开始收缩收缩环9，在收缩环9收缩过程中，通过功率计组件12观察光束的功率值的变化，光束的功率值呈现先基本保持不变再降低的趋势，通过与光束的功率值下降拐点处对应的收缩环9的孔径能够得出光束的大小，从而判断光束是否为最小光束，通过收缩环9和功率计组件12能够测试并记录在光束的功率值达到最大值时(即反射镜位于最佳位置时)的光束大小，并根据光束的功率的最大值能够判断光束功率性能的优劣，以此对耦合器的功率和光束大小两方面性能做出测试判断。

其中，收缩环9与光纤10的端部之间的距离为44.5mm－45.5mm，以适应光束的散射角。

实施例2

本实施例提供的半导体激光器生产系统，包括实施例1提供的反射镜耦合设备。

在耦合时，对半导体激光器半成品的芯片通电，半导体激光器半成品的光纤10的端部发出的光束垂直射入功率计组件12的进光面，利用驱动机构4带动吸嘴3移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，读取光束的功率值来判断反射镜是否位于最佳位置(最佳位置时功率值最高)，在反射镜到达最佳位置后，驱动机构4保存最佳位置的具体位置信息，随后驱动机构4带动反射镜离开半导体激光器半成品，对半导体激光器半成品点胶后，驱动机构4带动反射镜回到最佳位置并与胶水接触，打开UV光照组件5进行固化。本实施例提供的半导体激光器生产系统，利用驱动机构4调节反射镜与半导体激光器半成品的壳体的相对位置和倾角，调节精度较高；并且，驱动机构4能够保存最佳位置的具体位置信息，点胶后能够精确地带动反射镜回到最佳位置，提高耦合精度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种反射镜耦合设备，其特征在于，包括调节组件、功率计组件和夹具组件；

所述调节组件包括驱动机构和吸嘴，所述驱动机构与所述吸嘴连接，所述吸嘴用于吸附反射镜，所述驱动机构能够带动所述吸嘴相对于半导体激光器半成品移动，以调节反射镜与半导体激光器半成品的相对位置和倾角；

所述夹具组件用于夹住半导体激光器半成品的光纤的端部，以使光纤的光束垂直射入所述功率计组件的进光面；

所述功率计组件用于检测光束的功率值。

2.根据权利要求1所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述吸嘴包括第一端面，所述第一端面用于朝向反射镜设置，所述第一端面上设有凸起。

3.根据权利要求1所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备包括第一放置台，所述第一放置台用于固定半导体激光器半成品。

4.根据权利要求3所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备还包括探针组件；

所述探针组件设置在所述第一放置台的一侧；所述探针组件包括升降机构和探针；所述升降机构与所述探针连接，所述升降机构用于带动所述探针相对于半导体激光器半成品升降，且所述探针能够与半导体激光器半成品的芯片电连接。

5.根据权利要求3所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备还包括UV光照组件；

所述UV光照组件设置在所述第一放置台的上方，所述UV光照组件能够照射半导体激光器半成品的预设位置。

6.根据权利要求3所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备还包括点胶组件；

所述点胶组件设置在所述第一放置台的上方，所述点胶组件能够向半导体激光器半成品的预设位置点胶。

7.根据权利要求3所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备还包括第二放置台；

所述第二放置台设置在所述第一放置台的一侧，所述第二放置台用于固定反射镜的料盒。

8.根据权利要求1－7中任一项所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述反射镜耦合设备还包括收缩环；

所述收缩环设置在所述功率计组件与光纤的端部之间，所述收缩环与光纤的端部间隔设置。

9.根据权利要求8所述的反射镜耦合设备，其特征在于，所述收缩环与光纤的端部之间的距离为45±0.5mm。

10.一种半导体激光器生产系统，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的反射镜耦合设备。