专利名称:一种半导体激光器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种半导体激光器，其包括半导体激光发光芯片、整形器以及电光晶体；所述半导体激光发光芯片连接所述整形器；所述整形器连接所述电光晶体；所述半导体激光发光芯片的光线经所述整形器输出后通过所述电光晶体输出。采用上述方案，本实用新型通过在激光器端进行相应的控制，来实现消除散斑的效果，通过设置该半导体激光器的光路使得在出光之前即可处理激光散斑，无需再在激光器输出之后额外处理散斑，后续光路易于使用设计，具有很高的市场应用价值。
【专利说明】一种半导体激光器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体激光器，尤其涉及的是，一种半导体激光器。
【背景技术】
[0002]随着半导体材料的发展，半导体激光器已经可以发出红绿蓝三色可见光，虽然与半导体泵浦的倍频半导体激光器相比其谱宽和横模都较差，因此激光的相干性有一定程度的降低，但是并不能完全避免，因此显示画面还会存在激光散斑，这一特点在绿色半导体激光器中表现尤为明显。
[0003]目前处理激光散斑的各种技术均实施于激光器输出之后，例如振幕、旋转散射体等技术均需要附加额外的装置，对后续光路使用设计十分不便。
[0004]并且，振幕需要在投影屏幕上加装振动电机，对大屏幕消散斑效果不佳，且会带来无法避免的振动噪声。
[0005]而增加旋转散射体会增加耦合光路光程导致光路复杂化，不利于后续维护，且消散斑效果有限。
[0006]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
实用新型内容
[0007]本实用新型提供了一种新的半导体激光器，所要解决的技术问题包括如何设置包括半导体激光发光芯片、整形器、电光晶体的半导体激光器，如何设置半导体激光发光芯片、整形器、电光晶体的连接关系，如何设置该半导体激光器的光路，如何通过设置该半导体激光器的光路使得在出光之前即可处理激光散斑，如何避免激光器输出之后再处理激光散斑，如何避免由于激光散斑而影响观赏效果，如何避免由于振幕所带来无法避免的振动噪声。本实用新型的其他技术方案还解决了如何通过棱柱透镜输出准直光束、如何通过圆角矩形透镜输出准直光束、如何通过椭圆柱透镜输出准直光束、如何选择切换棱柱透镜、圆角矩形透镜或椭圆柱透镜、如何实现无噪音散热等技术问题。
[0008]本实用新型的技术方案如下:一种半导体激光器，其包括半导体激光发光芯片、整形器以及电光晶体；所述半导体激光发光芯片连接所述整形器；所述整形器连接所述电光晶体；所述半导体激光发光芯片的光线经所述整形器输出后通过所述电光晶体输出。
[0009]优选的，所述整形器设置微型透镜。
[0010]优选的，所述整形器设置棱柱透镜。
[0011]优选的，所述整形器设置圆角矩形透镜。
[0012]优选的，所述整形器设置椭圆柱透镜。
[0013]优选的，所述整形器设置圆柱透镜。
[0014]优选的，所述半导体激光发光芯片、所述整形器、所述电光晶体分别固定设置于一壳体内部。
[0015]优选的，所述电光晶体连接电压控制器。
[0016]优选的，所述电压控制器设置可变电阻器。
[0017]优选的，所述电光晶体分别连接两个金属电极。
[0018]采用上述方案，本实用新型通过在激光器端进行相应的控制，来实现消除散斑的效果，通过设置该半导体激光器的光路使得在出光之前即可处理激光散斑，无需再在激光器输出之后额外处理散斑，后续光路易于使用设计，具有很高的市场应用价值。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的一个实施例的示意图；
[0020]图2为图1的光路示意图；
[0021]图3为本实用新型的又一个实施例的示意图；
[0022]图4为本实用新型的一个实施例的圆角矩形输出准直光束示意图；
[0023]图5为本实用新型的另一个实施例的斜切矩形输出准直光束示意图。
【具体实施方式】
[0024]为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0025]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的【技术领域】的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0026]如图1所示，本实用新型的一个实施例是，一种半导体激光器，其包括半导体激光发光芯片101、整形器102、电光晶体(electro-optical crystal) 106 ;其中，整形器即光束整形器，用于将半导体激光发光芯片所输出的激光，整形为准直光束；所述半导体激光发光芯片连接所述整形器；所述整形器连接所述电光晶体；所述半导体激光发光芯片的光线经所述整形器输出后通过所述电光晶体输出，例如输出激光107。这样，通过在激光器端进行相应的控制，来实现消除散斑的效果，通过设置该半导体激光器的光路使得在出光之前即可处理激光散斑，无需再在激光器输出之后额外处理散斑，后续光路易于使用设计。
[0027]例如，一种半导体激光器，其包括顺序设置的半导体激光发光芯片、整形器、电光晶体，其光路如图2所示，所述半导体激光发光芯片的光线经所述整形器输出后通过所述电光晶体输出。为了缩小所述半导体激光器的体积并减轻其重量，优选的，所述整形器设置微型透镜。优选的，所述微型透镜为非球面透镜；例如，所述微型透镜包括棱柱透镜、圆角矩形透镜、斜切矩形透镜和/或椭圆柱透镜等。
[0028]为了解决如何输出准直光束的技术问题，优选的，所述整形器设置棱柱透镜，以输出准直光束。又如，如图4所示，所述整形器设置圆角矩形透镜。又如，如图5所示，所述整形器设置斜切矩形透镜。又如，所述整形器设置椭圆柱透镜，以输出准直光束。又如，所述整形器设置圆柱透镜，以输出准直光束。这样，可以采用多种方式输出准直光束。优选的，所述整形器选择设置所述棱柱透镜、所述圆角矩形透镜或所述椭圆柱透镜。
[0029]为了解决如何防水防尘的技术问题，优选的，所述壳体密封设置；为了解决如何通过所述壳体固定安装所述固体激光器的技术问题，优选的，所述壳体设置安装位，用于固定安装所述固体激光器。
[0030]为了解决如何便于使用、移动和安装的技术问题，优选的，如图3所示，所述半导体激光发光芯片101、所述整形器102、所述电光晶体106分别固定设置于一壳体100内部。这样，各部件形成一个整体，易于使用、移动和安装；也有利于后续的维护。
[0031]为了解决如何获得随机相位的激光的技术问题，优选的，所述电光晶体连接电压控制器。例如，所述电压控制器设置可变电阻器。又如，所述电光晶体分别连接两个金属电极，通过这两个金属电极连接可变电阻器和/或电压控制器。这样，随着调整电光晶体的电压，电光晶体经过施加电压改变经过的激光相位，通过加载于电光晶体上的电压就可以获得随机相位的激光。优选的，所述电压控制器还设置一调节器，其连接所述可变电阻器，用于调节可变电阻器的电阻值，从而调整电光晶体的电压。例如，所述调节器为一组电控开关，其连接可变电阻器的相异位置。又如，所述调节器为一现有的电控调节器，其连接可变电阻器。这样，可以简单、方便地调整电光晶体的电压。
[0032]为了解决如何有效散热的技术问题，优选的，所述壳体设置若干散热孔。例如，各所述散热孔至少分布于所述壳体的两个侧面。优选的，各所述散热孔至少分布于所述壳体的两个相对的侧面。这样，不仅有效增强了散热效果，而且还实现无噪音散热。为了解决过滤灰尘的技术问题，优选的，所述散热孔内部设置一层过滤网，这样，可以获得较好的内部清洁效果。为了便于清洗，优选的，所述过滤网可拆卸设置于所述散热孔中；例如，所述过滤网卡接固定于所述散热孔中；例如，所述散热孔为圆形，所述过滤网也为圆形，其孔径略大于所述散热孔的孔径，以嵌入安装且固定于所述散热孔中；优选的，所述过滤网还具有一外框，其孔径大于所述散热孔的孔径，以使所述过滤网留置于所述散热孔外部以及所述壳体外部，以免在安装所述过滤网时陷入所述壳体内部。
[0033]又一个例子是，一种输出激光相位可调节的半导体激光器，包括半导体激光发光芯片、整形器、激光晶体、非线性晶体、输出镜、电光晶体。所述的激光晶体、非线性晶体以及输出镜从激光谐振腔的输出镜输出的激光经过电光晶体，电光晶体经过施加电压改变经过的激光相位，通过加载于电光晶体上的电压就可以获得随机相位的激光。输出随机相位的激光器用于激光显示可以有效抑制激光散斑。这样，可以代替现有投影端的消散斑装置，对激光耦合光路简化，激光投影屏幕不再需要增加附加装置，对着整个投影系统的设计都起到了积极作用。
[0034]例如，半导体激光器顺序设置半导体激光发光芯片、整形器、激光晶体、非线性晶体、输出镜(即激光器输出镜)、电光晶体，所述泵浦源的光线经所述泵浦光整形器输出到所述激光晶体、所述非线性晶体、所述输出镜、所述电光晶体并输出。其中，激光晶体、非线性晶体和激光输出镜形成激光谐振器。半导体激光发光芯片经过整形器入射到激光晶体，对激光谐振腔进行激励，激光晶体形成的基频光经由非线性晶体腔内倍频，倍频激光由输出镜输出激光谐振器外。从激光谐振腔输出的激光经过电光晶体，电光晶体经过施加电压改变经过的激光相位，通过加载于电光晶体上的电压就可以获得随机相位的激光。
[0035]进一步地，本实用新型的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的半导体激光器或者输出激光相位可调节的半导体激光器，这样，通过在激光器端进行相应的控制，利用激光相位随机可控性质来实现消除散斑的效果，具有很高的市场应用价值。
[0036]需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种半导体激光器，其特征在于，包括半导体激光发光芯片、整形器以及电光晶体； 所述半导体激光发光芯片连接所述整形器； 所述整形器连接所述电光晶体； 所述半导体激光发光芯片的光线经所述整形器输出后通过所述电光晶体输出。2.根据权利要求1所述半导体激光器，其特征在于，所述整形器设置微型透镜。3.根据权利要求2所述半导体激光器，其特征在于，所述整形器设置棱柱透镜。4.根据权利要求2所述半导体激光器，其特征在于，所述整形器设置圆角矩形透镜。5.根据权利要求2所述半导体激光器，其特征在于，所述整形器设置椭圆柱透镜。6.根据权利要求2所述半导体激光器，其特征在于，所述整形器设置圆柱透镜。7.根据权利要求1所述半导体激光器，其特征在于，所述半导体激光发光芯片、所述整形器、所述电光晶体分别固定设置于一壳体内部。8.根据权利要求1至7任一所述半导体激光器，其特征在于，所述电光晶体连接电压控制器。9.根据权利要求8所述半导体激光器，其特征在于，所述电压控制器设置可变电阻器。10.根据权利要求9所述半导体激光器，其特征在于，所述电光晶体分别连接两个金属电极。
【文档编号】H01S5-06GK204271445SQ201420758751
【发明者】赵振宇, 张大为, 陈彦民, 王玉鲁, 韩涛 [申请人]深圳极光世纪科技有限公司