專利名稱:一種半導(dǎo)體激光器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體激光器，其包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器以及電光晶體；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片連接所述整形器；所述整形器連接所述電光晶體；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片的光線經(jīng)所述整形器輸出后通過所述電光晶體輸出。采用上述方案，本實(shí)用新型通過在激光器端進(jìn)行相應(yīng)的控制，來實(shí)現(xiàn)消除散斑的效果，通過設(shè)置該半導(dǎo)體激光器的光路使得在出光之前即可處理激光散斑，無需再在激光器輸出之后額外處理散斑，后續(xù)光路易于使用設(shè)計(jì)，具有很高的市場應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】一種半導(dǎo)體激光器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體激光器，尤其涉及的是，一種半導(dǎo)體激光器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體材料的發(fā)展，半導(dǎo)體激光器已經(jīng)可以發(fā)出紅綠藍(lán)三色可見光，雖然與半導(dǎo)體泵浦的倍頻半導(dǎo)體激光器相比其譜寬和橫模都較差，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，因此顯示畫面還會(huì)存在激光散斑，這一特點(diǎn)在綠色半導(dǎo)體激光器中表現(xiàn)尤為明顯。
[0003]目前處理激光散斑的各種技術(shù)均實(shí)施于激光器輸出之后，例如振幕、旋轉(zhuǎn)散射體等技術(shù)均需要附加額外的裝置，對(duì)后續(xù)光路使用設(shè)計(jì)十分不便。
[0004]并且，振幕需要在投影屏幕上加裝振動(dòng)電機(jī)，對(duì)大屏幕消散斑效果不佳，且會(huì)帶來無法避免的振動(dòng)噪聲。
[0005]而增加旋轉(zhuǎn)散射體會(huì)增加耦合光路光程導(dǎo)致光路復(fù)雜化，不利于后續(xù)維護(hù)，且消散斑效果有限。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型提供了一種新的半導(dǎo)體激光器，所要解決的技術(shù)問題包括如何設(shè)置包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器、電光晶體的半導(dǎo)體激光器，如何設(shè)置半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器、電光晶體的連接關(guān)系，如何設(shè)置該半導(dǎo)體激光器的光路，如何通過設(shè)置該半導(dǎo)體激光器的光路使得在出光之前即可處理激光散斑，如何避免激光器輸出之后再處理激光散斑，如何避免由于激光散斑而影響觀賞效果，如何避免由于振幕所帶來無法避免的振動(dòng)噪聲。本實(shí)用新型的其他技術(shù)方案還解決了如何通過棱柱透鏡輸出準(zhǔn)直光束、如何通過圓角矩形透鏡輸出準(zhǔn)直光束、如何通過橢圓柱透鏡輸出準(zhǔn)直光束、如何選擇切換棱柱透鏡、圓角矩形透鏡或橢圓柱透鏡、如何實(shí)現(xiàn)無噪音散熱等技術(shù)問題。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種半導(dǎo)體激光器，其包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器以及電光晶體；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片連接所述整形器；所述整形器連接所述電光晶體；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片的光線經(jīng)所述整形器輸出后通過所述電光晶體輸出。
[0009]優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置微型透鏡。
[0010]優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置棱柱透鏡。
[0011]優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置圓角矩形透鏡。
[0012]優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置橢圓柱透鏡。
[0013]優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置圓柱透鏡。
[0014]優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、所述整形器、所述電光晶體分別固定設(shè)置于一殼體內(nèi)部。
[0015]優(yōu)選的，所述電光晶體連接電壓控制器。
[0016]優(yōu)選的，所述電壓控制器設(shè)置可變電阻器。
[0017]優(yōu)選的，所述電光晶體分別連接兩個(gè)金屬電極。
[0018]采用上述方案，本實(shí)用新型通過在激光器端進(jìn)行相應(yīng)的控制，來實(shí)現(xiàn)消除散斑的效果，通過設(shè)置該半導(dǎo)體激光器的光路使得在出光之前即可處理激光散斑，無需再在激光器輸出之后額外處理散斑，后續(xù)光路易于使用設(shè)計(jì)，具有很高的市場應(yīng)用價(jià)值。

【附圖說明】

[0019]圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0020]圖2為圖1的光路示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型的又一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的圓角矩形輸出準(zhǔn)直光束示意圖；
[0023]圖5為本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的斜切矩形輸出準(zhǔn)直光束示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為了便于理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的說明。需要說明的是，當(dāng)元件被表述“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上、或者其間可以存在一個(gè)或多個(gè)居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被表述“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件、或者其間可以存在一個(gè)或多個(gè)居中的元件。本說明書所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0025]除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本說明書中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是用于限制本實(shí)用新型。本說明書所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是，一種半導(dǎo)體激光器，其包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片101、整形器102、電光晶體(electro-optical crystal) 106 ;其中，整形器即光束整形器，用于將半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片所輸出的激光，整形為準(zhǔn)直光束；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片連接所述整形器；所述整形器連接所述電光晶體；所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片的光線經(jīng)所述整形器輸出后通過所述電光晶體輸出，例如輸出激光107。這樣，通過在激光器端進(jìn)行相應(yīng)的控制，來實(shí)現(xiàn)消除散斑的效果，通過設(shè)置該半導(dǎo)體激光器的光路使得在出光之前即可處理激光散斑，無需再在激光器輸出之后額外處理散斑，后續(xù)光路易于使用設(shè)計(jì)。
[0027]例如，一種半導(dǎo)體激光器，其包括順序設(shè)置的半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器、電光晶體，其光路如圖2所示，所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片的光線經(jīng)所述整形器輸出后通過所述電光晶體輸出。為了縮小所述半導(dǎo)體激光器的體積并減輕其重量，優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置微型透鏡。優(yōu)選的，所述微型透鏡為非球面透鏡；例如，所述微型透鏡包括棱柱透鏡、圓角矩形透鏡、斜切矩形透鏡和/或橢圓柱透鏡等。
[0028]為了解決如何輸出準(zhǔn)直光束的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述整形器設(shè)置棱柱透鏡，以輸出準(zhǔn)直光束。又如，如圖4所示，所述整形器設(shè)置圓角矩形透鏡。又如，如圖5所示，所述整形器設(shè)置斜切矩形透鏡。又如，所述整形器設(shè)置橢圓柱透鏡，以輸出準(zhǔn)直光束。又如，所述整形器設(shè)置圓柱透鏡，以輸出準(zhǔn)直光束。這樣，可以采用多種方式輸出準(zhǔn)直光束。優(yōu)選的，所述整形器選擇設(shè)置所述棱柱透鏡、所述圓角矩形透鏡或所述橢圓柱透鏡。
[0029]為了解決如何防水防塵的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述殼體密封設(shè)置；為了解決如何通過所述殼體固定安裝所述固體激光器的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述殼體設(shè)置安裝位，用于固定安裝所述固體激光器。
[0030]為了解決如何便于使用、移動(dòng)和安裝的技術(shù)問題，優(yōu)選的，如圖3所示，所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片101、所述整形器102、所述電光晶體106分別固定設(shè)置于一殼體100內(nèi)部。這樣，各部件形成一個(gè)整體，易于使用、移動(dòng)和安裝；也有利于后續(xù)的維護(hù)。
[0031]為了解決如何獲得隨機(jī)相位的激光的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述電光晶體連接電壓控制器。例如，所述電壓控制器設(shè)置可變電阻器。又如，所述電光晶體分別連接兩個(gè)金屬電極，通過這兩個(gè)金屬電極連接可變電阻器和/或電壓控制器。這樣，隨著調(diào)整電光晶體的電壓，電光晶體經(jīng)過施加電壓改變經(jīng)過的激光相位，通過加載于電光晶體上的電壓就可以獲得隨機(jī)相位的激光。優(yōu)選的，所述電壓控制器還設(shè)置一調(diào)節(jié)器，其連接所述可變電阻器，用于調(diào)節(jié)可變電阻器的電阻值，從而調(diào)整電光晶體的電壓。例如，所述調(diào)節(jié)器為一組電控開關(guān)，其連接可變電阻器的相異位置。又如，所述調(diào)節(jié)器為一現(xiàn)有的電控調(diào)節(jié)器，其連接可變電阻器。這樣，可以簡單、方便地調(diào)整電光晶體的電壓。
[0032]為了解決如何有效散熱的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述殼體設(shè)置若干散熱孔。例如，各所述散熱孔至少分布于所述殼體的兩個(gè)側(cè)面。優(yōu)選的，各所述散熱孔至少分布于所述殼體的兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面。這樣，不僅有效增強(qiáng)了散熱效果，而且還實(shí)現(xiàn)無噪音散熱。為了解決過濾灰塵的技術(shù)問題，優(yōu)選的，所述散熱孔內(nèi)部設(shè)置一層過濾網(wǎng)，這樣，可以獲得較好的內(nèi)部清潔效果。為了便于清洗，優(yōu)選的，所述過濾網(wǎng)可拆卸設(shè)置于所述散熱孔中；例如，所述過濾網(wǎng)卡接固定于所述散熱孔中；例如，所述散熱孔為圓形，所述過濾網(wǎng)也為圓形，其孔徑略大于所述散熱孔的孔徑，以嵌入安裝且固定于所述散熱孔中；優(yōu)選的，所述過濾網(wǎng)還具有一外框，其孔徑大于所述散熱孔的孔徑，以使所述過濾網(wǎng)留置于所述散熱孔外部以及所述殼體外部，以免在安裝所述過濾網(wǎng)時(shí)陷入所述殼體內(nèi)部。
[0033]又一個(gè)例子是，一種輸出激光相位可調(diào)節(jié)的半導(dǎo)體激光器，包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器、激光晶體、非線性晶體、輸出鏡、電光晶體。所述的激光晶體、非線性晶體以及輸出鏡從激光諧振腔的輸出鏡輸出的激光經(jīng)過電光晶體，電光晶體經(jīng)過施加電壓改變經(jīng)過的激光相位，通過加載于電光晶體上的電壓就可以獲得隨機(jī)相位的激光。輸出隨機(jī)相位的激光器用于激光顯示可以有效抑制激光散斑。這樣，可以代替現(xiàn)有投影端的消散斑裝置，對(duì)激光耦合光路簡化，激光投影屏幕不再需要增加附加裝置，對(duì)著整個(gè)投影系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都起到了積極作用。
[0034]例如，半導(dǎo)體激光器順序設(shè)置半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器、激光晶體、非線性晶體、輸出鏡(即激光器輸出鏡)、電光晶體，所述泵浦源的光線經(jīng)所述泵浦光整形器輸出到所述激光晶體、所述非線性晶體、所述輸出鏡、所述電光晶體并輸出。其中，激光晶體、非線性晶體和激光輸出鏡形成激光諧振器。半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片經(jīng)過整形器入射到激光晶體，對(duì)激光諧振腔進(jìn)行激勵(lì)，激光晶體形成的基頻光經(jīng)由非線性晶體腔內(nèi)倍頻，倍頻激光由輸出鏡輸出激光諧振器外。從激光諧振腔輸出的激光經(jīng)過電光晶體，電光晶體經(jīng)過施加電壓改變經(jīng)過的激光相位，通過加載于電光晶體上的電壓就可以獲得隨機(jī)相位的激光。
[0035]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的實(shí)施例還包括，上述各實(shí)施例的各技術(shù)特征，相互組合形成的半導(dǎo)體激光器或者輸出激光相位可調(diào)節(jié)的半導(dǎo)體激光器，這樣，通過在激光器端進(jìn)行相應(yīng)的控制，利用激光相位隨機(jī)可控性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)消除散斑的效果，具有很高的市場應(yīng)用價(jià)值。
[0036]需要說明的是，本實(shí)用新型的說明書及其附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳的實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型可以通過許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本說明書所描述的實(shí)施例，這些實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容的額外限制，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。并且，上述各技術(shù)特征繼續(xù)相互組合，形成未在上面列舉的各種實(shí)施例，均視為本實(shí)用新型說明書記載的范圍；進(jìn)一步地，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體激光器，其特征在于，包括半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、整形器以及電光晶體； 所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片連接所述整形器； 所述整形器連接所述電光晶體； 所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片的光線經(jīng)所述整形器輸出后通過所述電光晶體輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述整形器設(shè)置微型透鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述整形器設(shè)置棱柱透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述整形器設(shè)置圓角矩形透鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述整形器設(shè)置橢圓柱透鏡。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述整形器設(shè)置圓柱透鏡。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光發(fā)光芯片、所述整形器、所述電光晶體分別固定設(shè)置于一殼體內(nèi)部。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述電光晶體連接電壓控制器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述電壓控制器設(shè)置可變電阻器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述半導(dǎo)體激光器，其特征在于，所述電光晶體分別連接兩個(gè)金屬電極。
【文檔編號(hào)】H01S5-06GK204271445SQ201420758751
【發(fā)明者】趙振宇, 張大為, 陳彥民, 王玉魯, 韓濤 [申請(qǐng)人]深圳極光世紀(jì)科技有限公司