激光准直装置及其制作方法.pdf

本发明公开了一种激光准直装置及其制作方法，包括：散热底座，散热底座设置有通孔；激光器，激光器固定于散热底座的通孔内；过渡环，过渡环固定于散热底座上，且激光器的发光光束过过渡环的通孔；以及，透镜模组，透镜模组包括准直透镜和透镜镜座；其中，透镜镜座的一端固定准直透镜，且通过透镜镜座与过渡环固定连接，将准直透镜设置于过渡环的通孔内。由上述内容可知，本发明提供的激光准直装置，通过将激光器设置于散热底座的通孔内，在保证了激光器发光正常出射的情况下，通过散热底座将激光器发光产生的大量热量导出，改善了激光器由于受热出现发光稳定性降低和使用寿命降低的情况，进而提高了激光准直装置的发光稳定性和使用寿命。

权利要求书1.  一种激光准直装置，其特征在于，包括：散热底座，所述散热底座设置有通孔；激光器，所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；过渡环，所述过渡环固定于所述散热底座上，且所述激光器的发光光束过所述过渡环的通孔；以及，透镜模组，所述透镜模组包括准直透镜和透镜镜座；其中，所述透镜镜座的一端固定所述准直透镜，且通过所述透镜镜座与所述过渡环固定连接，将所述准直透镜设置于所述过渡环的通孔内。2.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述散热底座为金属散热底座。3.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述散热底座背离其通孔一侧设置有多个散热叶片。4.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述激光器为半导体激光器。5.  根据权利要求4所述的激光准直装置，其特征在于，所述激光器为TO封装的激光二极管。6.  根据权利要求5所述的激光准直装置，其特征在于，所述激光器为法布里-珀罗激光器或分布反馈式激光器。7.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述准直透镜为非球面透镜，且数值孔径不小于0.3。8.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述准直透镜为玻璃准直透镜或塑料准直透镜。9.  根据权利要求1所述的激光准直装置，其特征在于，所述准直透镜与所述透镜镜座通过粘结方式固定。10.  根据权利要求9所述的激光准直装置，其特征在于，所述准直透镜与所述透镜镜座通过紫外胶粘结固定。11.  一种激光准直装置的制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1～10任意一项所述的激光准直装置，包括：将所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；将所述过渡环设置于所述散热底座和所述透镜模组之间，且将所述透镜底座固定有所述准直透镜的一端设置于所述过渡环的通孔内；将所述散热底座和所述过渡环之间，以及所述透镜镜座和所述过渡环之间固定。12.  根据权利要求11所述的激光准直装置的制作方法，其特征在于，调节所述激光器与所述准直透镜的预设位置，且当准直透镜发出的光斑大小在预设准直范围内时，将所述过渡环设置于所述散热底座和所述透镜模组之间，且将所述透镜底座固定有所述准直透镜的一端设置于所述过渡环的通孔内。13.  根据权利要求12所述的激光准直装置的制作方法，其特征在于，通过同轴耦合封装台调节所述激光器与所述准直透镜的预设位置。14.  根据权利要求11所述的激光准直装置的制作方法，其特征在于，通过激光焊机将所述散热底座和所述过渡环之间，以及所述透镜镜座和所述过渡环之间焊接固定。

说明书激光准直装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及光领域，更为具体的说，涉及一种激光准直装置及其制作方法。
背景技术
在激光光斑整形领域，经常涉及激光准直装置。激光准直装置一般采用单准直透镜或透镜组进行自由空间光路的组合，或者进行同轴一体件的模组封装。其中，自由空间光路的耦合，一般将分立的元器件，通过精确定位后贴片粘结固定到一个壳体中，耦合难度大，设备精度要求高，成本较高；而现有的同轴一体件模组封装，采用内螺旋纹式的元件配合，调节出光光斑的准直度，其耦合和固定简易，且体积较小。但是现有的同轴一体件模组封装的激光准直装置的发光稳定性较差，且使用寿命较短。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种激光准直装置及其制作方法，通过增加散热底座，将激光器发光产生的大量热量导出，以提高激光器的发光稳定性和使用寿命，进而提高了激光准直装置的发光稳定性和使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种激光准直装置，包括：
散热底座，所述散热底座设置有通孔；
激光器，所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；
过渡环，所述过渡环固定于所述散热底座上，且所述激光器的发光光束过所述过渡环的通孔；
以及，透镜模组，所述透镜模组包括准直透镜和透镜镜座；其中，所述透镜镜座的一端固定所述准直透镜，且通过所述透镜镜座与所述过渡环固定连接，将所述准直透镜设置于所述过渡环的通孔内。
优选的，所述散热底座为金属散热底座。
优选的，所述散热底座背离其通孔一侧设置有多个散热叶片。
优选的，所述激光器为半导体激光器。
优选的，所述激光器为TO封装的激光二极管。
优选的，所述激光器为法布里-珀罗激光器或分布反馈式激光器。
优选的，所述准直透镜为非球面透镜，且数值孔径不小于0.3。
优选的，所述准直透镜为玻璃准直透镜或塑料准直透镜。
优选的，所述准直透镜与所述透镜镜座通过粘结方式固定。
优选的，所述准直透镜与所述透镜镜座通过紫外胶粘结固定。
相应的，本发明还提供了一种激光准直装置的制作方法，用于制作上述的激光准直装置，包括：
将所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；
将所述过渡环设置于所述散热底座和所述透镜模组之间，且将所述透镜底座固定有所述准直透镜的一端设置于所述过渡环的通孔内；
将所述散热底座和所述过渡环之间，以及所述透镜镜座和所述过渡环之间固定。
优选的，调节所述激光器与所述准直透镜的预设位置，且当准直透镜发出的光斑大小在预设准直范围内时，将所述过渡环设置于所述散热底座和所述透镜模组之间，且将所述透镜底座固定有所述准直透镜的一端设置于所述过渡环的通孔内。
优选的，通过同轴耦合封装台调节所述激光器与所述准直透镜的预设位置。
优选的，通过激光焊机将所述散热底座和所述过渡环之间，以及所述透镜镜座和所述过渡环之间焊接固定。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供的激光准直装置及其制作方法，包括：散热底座，所述散热底座设置有通孔；激光器，所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；过渡 环，所述过渡环固定于所述散热底座上，且所述激光器的发光光束过所述过渡环的通孔；以及，透镜模组，所述透镜模组包括准直透镜和透镜镜座；其中，所述透镜镜座的一端固定所述准直透镜，且通过所述透镜镜座与所述过渡环固定连接，将所述准直透镜设置于所述过渡环的通孔内。
由上述内容可知，本发明提供的激光准直装置，通过将激光器设置于散热底座的通孔内，在保证了激光器发光正常出射的情况下，通过散热底座将激光器发光产生的大量热量导出，改善了激光器由于受热出现发光稳定性降低和使用寿命降低的情况，进而提高了激光准直装置的发光稳定性和使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种激光准直装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种激光准直装置的制作方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种激光器和准直透镜调节示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，现有的同轴一体件模组封装的激光准直装置的发光稳定性较差，且使用寿命较短。
基于此，本发明提供了一种激光准直装置及其制作方法，通过在激光准直装置中设置散热元件，进而将激光器发光产生的大量热量导出，改善了激光器由于受热出现发光稳定性降低和使用寿命降低的情况，进而提高了激光 准直装置的发光稳定性和使用寿命。具体结合图1至图3所示，对本申请实施例提供的一种激光准直装置及其制作方法进行详细的说明。
参考图1所示，为本申请实施例提供的一种激光准直装置的结构示意图，其中，激光准直装置包括：
散热底座100，散热底座100设置有通孔；
激光器200，激光器200固定于散热底座100的通孔内；
过渡环300，过渡环300固定于散热底座100上，且激光器200的发光光束过过渡环300的通孔；
以及，透镜模组400，透镜模组包括准直透镜401和透镜镜座402；其中，透镜镜座402的一端固定准直透镜401，且通过透镜镜座402与过渡环300固定连接，将准直透镜401设置于过渡环300的通孔内。
具体的，结合图1所示，过渡环300的一端固定于散热底座100朝向透镜模组400的实体部分，而过渡环300的另一端与透镜镜座402的外侧部分固定连接，其中，过渡环300的通孔与散热底座100的通孔相对应，保证激光器200发出的光束能够正常通过。另外，准直透镜401通过透镜镜座402设置于过渡环300的通孔内。
由上述内容可知，本申请实施例提供的激光准直装置，当将激光器与外围的驱动电路电连接后，由于激光器设置于散热底座的通孔内，在保证了激光器发光正常出射的情况下，通过散热底座将激光器发光产生的大量热量导出，改善了激光器由于受热出现发光稳定性降低和使用寿命降低的情况，进而提高了激光准直装置的发光稳定性和使用寿命。
本申请实施例提供的散热底座为金属散热底座；例如，散热底座的材质可以为散热性能高的铜或钢。另外，在本申请其他实施例中，散热底座还可以为其他材质的散热底座，对此本申请实施例不做具体限制。此外，在本申请实施例中，激光器和散热底座之间还可以通过焊接方式固定，保证了激光器和散热底座之间的散热接触性高和结构上的同轴度。
进一步的，为了保证散热底座能够更好的散热，其中，散热底座背离其通孔一侧设置有多个散热叶片。进一步的，本申请实施例提供的散热叶片还设置有不限制形状的镂空区域，增加空气流动，提高散热底座的散热效率，进一步提高激光准直装置的稳定性能。
另外，本申请实施例对于激光器的类型不做具体限制，在本申请实施例中，激光器可以为半导体激光器。其中，激光器可以为TO封装的激光二极管。例如，激光器为法布里-珀罗激光器或分布反馈式激光器等类型。
此外，本申请实施例提供的准直透镜可以为非球面透镜，且数值孔径不小于0.3。其中，准直透镜用于通过水平和垂直两个方向压缩激光器的出光角度，将激光器输出的大发散角的光斑整形成预设准直度的光斑。需要说明的是，本申请实施例对于提供的准直透镜还可以为其他类型，对此本申请实施例不做具体限制，需要根据实际应用进行选取。在本申请实施例中，准直透镜可以为玻璃准直透镜或塑料准直透镜等。
对于准直透镜和透镜镜座之间的固定方式，准直透镜与透镜镜座可以通过粘结方式固定。进一步的，准直透镜与透镜镜座通过紫外胶粘结固定。具体的，首先将准直透镜清洗干净，而后在透镜镜座的一端点紫外胶，采用镊子等工具将准直透镜平放至透镜镜座的该端；而后采用紫外灯对紫外胶固化第一预设时间(例如2分钟)；将固定连接的准直透镜和透镜镜座放置于烘箱内，并在预设温度(例如100摄氏度)下烘烤第二预设时间(例如30分钟)后取出得到透镜模组。
相应的，本申请实施例还提供了一种激光准直装置的制作方法，用于制作上述的激光准直装置，参考图2所示，为本申请实施例提供的一种激光准直装置的制作方法的流程图，其中，方法包括：
S1、将激光器固定于散热底座的通孔内。
其中，激光器和散热底座之间可以通过焊接方式固定，保证了激光器和散热底座之间的散热接触性高和结构上的同轴度。
S2、将过渡环设置于散热底座和透镜模组之间，且将透镜底座固定有准直透镜的一端设置于过渡环的通孔内。
进一步的，在将过渡环设置于散热底座和透镜模组之间之前，调节激光器与准直透镜的预设位置，且当准直透镜发出的光斑大小在预设准直范围内时，将过渡环设置于散热底座和透镜模组之间，且将透镜底座固定有准直透镜的一端设置于过渡环的通孔内。
可选的，本申请实施例可以通过同轴耦合封装台调节激光器与准直透镜的预设位置。具体的，参考图3所示，为本申请实施例提供的一种激光器和准直透镜调节示意图，其中，采用同轴耦合封装台500调节激光器200和准直透镜401的位置。即，
同轴耦合封装台500包括有相对设置的上夹具501和下夹具502，其中，上夹具501夹持透镜镜座402未固定准直透镜401的一端，下夹具502夹持散热底座；通过调节同轴耦合封装台500不同方向的螺杆，可以精确调节准直透镜401和激光器200之间的工作距离，以及精确调节激光器200的发光光轴与准直透镜401的中心轴，进而在将激光器200的发光光轴与准直透镜401的中心轴调节重合后，通过调节两者之间的工作距离，以调整准直透镜401的出光光斑，进而得到激光器200与准直透镜401的预设位置，以使准直透镜401发出的光斑大小在预设准直范围内。
其中，可以通过感光卡观察准直透镜的出光光斑变化情况；或者，通过CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)摄像头和与其连接的显示器观察准直透镜的出光光斑。本申请实施例对于采用何种器件观察准直透镜的出光光斑不做具体限制，需要根据实际应用进行选取。
S3、将散热底座和过渡环之间，以及透镜镜座和过渡环之间固定。
进一步的，通过激光焊机将散热底座和过渡环之间，以及透镜镜座和过渡环之间焊接固定。
本申请实施例提供的激光准直装置及其制作方法，包括：散热底座，所述散热底座设置有通孔；激光器，所述激光器固定于所述散热底座的通孔内；过渡环，所述过渡环固定于所述散热底座上，且所述激光器的发光光束过所述过渡环的通孔；以及，透镜模组，所述透镜模组包括准直透镜和透镜镜座；其中，所述透镜镜座的一端固定所述准直透镜，且通过所述透镜镜座与所述过渡环固定连接，将所述准直透镜设置于所述过渡环的通孔内。
由上述内容可知，本申请实施例提供的激光准直装置，通过将激光器设置于散热底座的通孔内，在保证了激光器发光正常出射的情况下，通过散热底座将激光器发光产生的大量热量导出，改善了激光器由于受热出现发光稳定性降低和使用寿命降低的情况，进而提高了激光准直装置的发光稳定性和使用寿命。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。