一种手持式方形光斑输出激光器的制作方法

本发明属于激光器，具体地说，尤其涉及一种手持式方形光斑输出激光器。

背景技术：

1、激光器因其具有优异的光束质量、非常高的功率和功率密度、易于冷却、高的稳定性和可靠性等多方面的优点，引起了研究人员和应用者日益浓厚的兴趣，已经在通信、医疗、军事等领域大展身手，但其中多波长激光耦合还未应用于手持式激光器中。现有技术中多波长激光器耦合，大多采用多个激光器错位摆放后，多个激光器出光后先进行快轴(fac)准直，然后进行慢轴(sac)准直，再通过反射镜进行叠加耦合后进入光纤使用，但经过多次准直后激光功率下降，同时，多次反射或耦合后激光功率损耗，耦合后能力集中，不能对人体进行照射，另外由于需要多次准直和耦合，需要制造大尺寸壳体对多个镜片进行容纳，导致加工成本高、耦合效率低下的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种易形成方形光斑、激光损耗低、可直射人体皮肤的手持式方形光斑输出激光器。

2、为了实现上述技术目的，本发明手持式方形光斑输出激光器采用的技术方案为：

3、一种手持式方形光斑输出激光器，包括相对称的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体上下合盖为一体后前端设有透镜框，后端设有端盖，所述下壳体底部设有绝缘电极片，表面设有容纳于上壳体内的激光组件，所述激光组件包括热沉，所述热沉表面经sac焊料封装有多组同列均匀设置的激光模组，所述激光模组沿出光方向同轴依次设有快轴准直镜和全反射镜，所述全反射镜镜面法线与输出光束光轴的夹角为45°，多组所述全反射镜反射后激光汇聚于一束，该汇聚激光出光方向同轴设有聚焦镜，所述聚焦镜出光方向设有分光镜。

4、优选的，所述分光镜为多点分光镜或表面镀有防反膜的棱形分光镜。

5、优选的，所述棱形分光镜经电机驱动后高速旋转，所述棱形分光镜背部设有反射镜。

6、优选的，所述激光模组包括cos激光器，其通过金锡焊料将氮化铝片和激光芯片，在纯氮、氮氢混合或带甲酸氮气环境下于贴片机内封装完成。

7、优选的，所述激光芯片采用不同波长的光源，包括8xx系列、9xx系列和1064nm。

8、优选的，所述sac焊料包括sac、sac387、sac405、sn-cu以及sn-ag，按质量分数计，sac包括96.5％sn、3％ag以及0.5％cu，sac387包括95.5％sn、3.8％ag以及0.7％cu，sac405包括95.5％sn、4％ag以及0.5％cu。

9、优选的，所述准直后快轴发散角与慢轴发散角10°相同，形成的方形光斑为正方向误差0.5°。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本发明利用快轴准直镜将光斑尺寸压缩至与慢轴发散角(7°)一致，形成方形光斑，使激光出光能够直接进行反射；将激光器设置为cos激光器，其热沉无需加工成段差结构，直接叠加反射方形光斑，避免多次准直后再反射造成激光损耗的问题，同时因直接反射，无需设置多个慢轴准直镜，令整体尺寸轻量化；cos激光器发出的激光经过准直反射后，再经分光镜分光后可直射皮肤，光线均匀性佳。

技术特征：

1.一种手持式方形光斑输出激光器，包括相对称的上壳体和下壳体，所述上壳体和下壳体上下合盖为一体后前端设有透镜框，后端设有端盖，其特征在于：所述下壳体底部设有绝缘电极片，表面设有容纳于上壳体内的激光组件，所述激光组件包括热沉，所述热沉表面经sac焊料封装有多组同列均匀设置的激光模组，所述激光模组沿出光方向同轴依次设有快轴准直镜和全反射镜，所述全反射镜镜面法线与输出光束光轴的夹角为45°，多组所述全反射镜反射后激光汇聚于一束，该汇聚激光出光方向同轴设有聚焦镜，所述聚焦镜出光方向设有分光镜。

2.根据权利要求1所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述分光镜为多点分光镜或表面镀有防反膜的棱形分光镜。

3.根据权利要求2所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述棱形分光镜经电机驱动后高速旋转，所述棱形分光镜背部设有反射镜。

4.根据权利要求1所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述激光模组包括cos激光器，其通过金锡焊料将氮化铝片和激光芯片，在纯氮、氮氢混合或带甲酸氮气环境下于贴片机内封装完成。

5.根据权利要求4所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述激光芯片采用不同波长的光源，包括8xx系列、9xx系列和1064nm。

6.根据权利要求1所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述sac焊料包括sac、sac387、sac405、sn-cu以及sn-ag，按质量分数计，sac包括96.5％sn、3％ag以及0.5％cu，sac387包括95.5％sn、3.8％ag以及0.7％cu，sac405包括95.5％sn、4％ag以及0.5％cu。

7.根据权利要求1所述手持式方形光斑输出激光器，其特征在于：所述准直后快轴发散角与慢轴发散角10°相同，形成的方形光斑为正方向误差0.5°。

技术总结
本发明公开了一种手持式方形光斑输出激光器，属于激光器技术领域，解决了现有技术中不易形成方形光斑、激光损耗高、不可直射人体皮肤的问题，包括相对称的上壳体和下壳体，下壳体底部设有绝缘电极片，表面设有容纳于上壳体内的激光组件，激光组件包括热沉，热沉表面经SAC焊料封装有多组同列均匀设置的激光模组。本发明本发明利用快轴准直镜将光斑尺寸压缩至与慢轴发散角(7°)一致，形成方形光斑，使激光出光能够直接进行反射，将激光器设置为cos激光器，其热沉无需加工成段差结构，直接叠加反射方形光斑，避免多次准直后再反射造成激光损耗的问题，cos激光器发出的激光经过准直反射后，再经分光镜分光后可直射皮肤，光线均匀性佳。

技术研发人员：单肖楠,王德林,叶淑娟
受保护的技术使用者：扬州扬芯激光技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13