一种微型准直结构VCSEL器件的制作方法

本技术涉及vcsel，具体地，主要涉及一种微型准直结构vcsel器件。

背景技术：

1、随着3d sensing技术的发展应用，vcsel(vertical cavity surface emittinglaser，垂直腔面发射激光器)再次掀起了热潮。因其发光角度小、光耦合效率高、光传输稳定、抗干扰性强广发应用于人脸识别、安防监控、3d消费电子成像、光传输、lot等领域。

2、由于vcsel发光角度小，中心位置光强高，若不经过处理，可能出现手电筒效应或者暗角现象，导致红外过曝。

3、目前，vcsel的光线矫正主要是采用doe光衍片对光线扩束准直，如授权公告号为cn216214797u的中国实用新型专利文件公开了一种量子高反射率vcsel激光器件，其主要技术方案是，包括壳体，壳体内部底端设有固定装置，通过固定装置连接有激光模块,激光模块上方从下往上依次设有位于壳体内部腔体的准直镜头和doe扩散片。

4、但是，采用doe扩散片进行出光，会导致部分光线在壳体内产生滞留，影响出光率；且该方式成本较高，不利于企业的成本管理。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供一种微型准直结构vcsel器件，以解决现有技术中vcsel器件因激光扩束准直导致出光率低、成本高的问题。

2、本实用新型公开的一种微型准直结构vcsel器件，包括：载体；vcsel芯片；所述vcsel芯片安装在所述载体上；准直结构；所述准直结构包括扩束层和表面凸层，所述表面凸层安装在所述扩束层上，所述扩束层安装在所述载体上，所述vcsel芯片发出的光线依次经过所述扩束层和所述表面凸层后射出。

3、优选地，所述准直结构还包括出光圆径，所述出光圆径安装在所述扩束层上；所述vcsel芯片发出的光线照射在所述出光圆径内以及所述出光圆径外的所述扩束层上，且所述vcsel芯片照射到的所述出光圆径外的所述扩束层上设置有反射层。

4、优选地，所述载体上设置有反光杯，所述反光杯具有侧壁和底面，所述底面为安装面，所述vcsel芯片安装在所述安装面上，所述安装面上设置有反射银层。

5、优选地，所述反光杯的侧壁上设置有反射锯齿。

6、优选地，所述反光杯在所述载体上设置有开口，所述反光杯在所述载体上的开口的边缘设置有支撑肩，所述扩束层安装在所述支撑肩上。

7、优选地，所述扩束层与所述支撑肩之间设置有固定胶。

8、优选地，所述表面凸层设置有多个，所述vcsel芯片的数量与所述表面凸层的数量相同，所述出光圆径的数量与所述表面凸层的数量相同，所述表面凸层与所述vcsel芯片之间一一对应，所述表面凸层与所述出光圆径之间一一对应。

9、优选地，所述表面凸层沿纵向和横向排列形成矩形阵列。

10、优选地，所述出光圆径与所述表面凸层同轴线设置。

11、优选地，所述反光杯为圆台形空腔结构。

12、本申请的有益效果在于：

13、第一方面，当vcsel芯片通电发光时，vcsel芯片发出的光可以依次穿过扩束层和表面凸层后射出，实现降低中心光强从而扩束的目的，扩束层可以根据实际需要选用不同折射率的材料，或者通过改变其厚度以调节光线出光角度；扩束层与具有利用介质的折射率的差异改变出光角度的性质的表面凸层相互配合，对光线的出射角度再次进行垂直校正，可以满足做出不同封装结构的实际需求，达到扩束准直的目的，结构更加简单、成本更低；

14、第二方面，vcsel芯片照射到出光圆径外的光线被反射层反射后，到达反射锯齿或者安装面上能够再次被反射，直到能够进入出光圆径的内圈为止，因此，出光圆径、反射层、反射锯齿以及反射银层保证了光线能够从出光圆径所限定的范围内射出，有利于减少、阻止不同vcsel芯片发光单元发生光线重合，且限制了出光的途径，使光线只能从出光圆径处射出，将出光无序变为有序，减少无序光线的干扰，同时提高了出光率，出光更加均匀。

技术特征：

1.一种微型准直结构vcsel器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述准直结构(2)还包括出光圆径(24)，所述出光圆径(24)安装在所述扩束层(21)上；

3.根据权利要求2所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述载体(1)上设置有反光杯(12)，所述反光杯(12)具有侧壁和底面，所述底面为安装面(13)，所述vcsel芯片(3)安装在所述安装面(13)上，所述安装面(13)上设置有反射银层(131)。

4.根据权利要求3所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述反光杯(12)的侧壁上设置有反射锯齿(122)。

5.根据权利要求3或4所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述反光杯(12)在所述载体(1)上设置有开口，所述反光杯(12)在所述载体(1)上的开口的边缘设置有支撑肩(121)，所述扩束层(21)安装在所述支撑肩(121)上。

6.根据权利要求5所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述扩束层(21)与所述支撑肩(121)之间设置有固定胶(211)。

7.根据权利要求2-4任一所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述表面凸层(23)设置有多个，所述vcsel芯片(3)的数量与所述表面凸层(23)的数量相同，所述出光圆径(24)的数量与所述表面凸层(23)的数量相同，所述表面凸层(23)与所述vcsel芯片(3)之间一一对应，所述表面凸层(23)与所述出光圆径(24)之间一一对应。

8.根据权利要求7所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述表面凸层(23)沿纵向和横向排列形成矩形阵列。

9.根据权利要求7所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述出光圆径(24)与所述表面凸层(23)同轴线设置。

10.根据权利要求3或4所述的微型准直结构vcsel器件，其特征在于，所述反光杯(12)为圆台形空腔结构。

技术总结
本技术公开了一种微型准直结构VCSEL器件，属于VCSEL的技术领域，其主要技术方案是，包括：载体；VCSEL芯片；所述VCSEL芯片安装在所述载体上；准直结构；所述准直结构包括扩束层和表面凸层，所述表面凸层安装在所述扩束层上，所述扩束层安装在所述载体上，所述VCSEL芯片发出的光线依次经过所述扩束层和所述表面凸层后射出。本申请利用扩束层和表面凸层达到扩束准直的目的，结构更加简单、成本更低，且本申请利用出光圆径能够将出光无序变为有序，减少无序光线的干扰，同时提高了出光率，出光更加均匀。

技术研发人员：覃钧源,郑新池,周宣
受保护的技术使用者：深圳市卢米斯科技有限公司
技术研发日：20221019
技术公布日：2024/1/12