[发明专利]自发光激光匀光管

说明书

技术领域

本发明涉及匀光管技术领域，具体地说，涉及一种自发光激光匀光管。

背景技术

现有激光显示和照明领域所用可见光激光光源主要有半导体泵浦固体激光器和半导体激光器两种。随着半导体激光器功率不断提升，半导体泵浦固体激光器所存在的激光散斑高、工作环境要求苛刻、成本高等缺点愈发凸显，故激光源的发展趋势越来越趋向于半导体激光器。

目前，半导体激光器封装方式主要有单管LD、Bar条和半导体激光器阵列三种形式。其中，单管LD出光功率较低，因而需要靠数量来弥补单体功率不足的缺点，但是数量增加的同时也使得散热问题凸显；Bar条封装方式，功率相对较高，但随着显示和照明要求的亮度越来越高，Bar条封装的出光功率还是不能够较好的满足实际应用；半导体激光器阵列可以在很小的体积内集成数十个发光芯片，能够较好地形成数十瓦的激光输出，使用起来十分便利，因而运用较为宽泛。但是，上述三种封装方式均为单色芯片单独封装的方式，因半导体激光器在用于显示领域时，经常会遇到需要三色激光同时输出的场合，从而就涉及到了对三个不同色的激光阵列进行合光的问题，而此过程中会使用到复杂的光束整形合光光学系统，十分不便。另一方面，现有的半导体激光器阵列大多采用矩形排布方式，虽然矩形排布方式的封装工艺简单、电路板排布简洁，但是，由于所有半导体激光器芯片的快轴均在一个方向上，故在后期整形中就不可避免的需要使用柱面透镜，从而增加了整形光路的复杂性，使得后续处理成本难以降低。

另外，虽然随着科技进步，半导体激光器技术日臻完善，但是半导体激光器在小型化、密集化应用的方向上始终难以突破瓶颈，究其原因，应当是现有半导体激光器阵列所采用的阵列方式不能够为集成式激光芯片带来较佳的工作稳定性。

除上述之外，在半导体激光器具体应用的如投影机领域中，在使用激光光源时均需要对其进行匀光处理，以获得一个光强分布均匀的特定形状光斑，从而能够均匀的照射成像芯片。现有的匀光处理主要有复眼透镜组技术和匀光管技术，其中，复眼透镜组技术需要较大的准直入射光斑，故激光光源用此匀光技术没有优势；而匀光管技术分为实心光管和空心光管两类，它们各有优缺点。由于现有半导体激光器存在上述的各种缺陷，从而导致匀光管与激光光源匹配时需要对激光光源进行整形、入射角度调整等操作，因此需要专配一套整形、角度调整装置，不仅操作复杂且成本较高。

发明内容

为了能够克服现有激光器阵列后期整形复杂的问题，本发明提供了一种圆对称半导体激光器阵列。

根据本发明的圆对称半导体激光器阵列，其包括底座，底座上构造有至少一个环状的屋脊结构，所述至少一个屋脊结构具有同一中心轴；任一屋脊结构的侧面均中心对称地设有半导体激光芯片。

本发明的圆对称半导体激光器阵列中，能够通过中心对称地设有半导体激光芯片的方式，使得激光器阵列的输出光束能够较佳地呈现圆对称特性，能够省去后续整形所采用的柱面透镜，从而使得装配工艺大为简化、制造成本大为降低。本发明打破了传统矩形排布的思维定势，能够通过采用例如cos半导体激光芯片进行圆对称排列，使得虽然单个发光芯片还保持了XY方向发散角差异，但阵列整体发光方式表现为圆对称方式，从而使得后期整形光路大为简洁。

另外，半导体激光芯片能够通过同心圆状的多个屋脊结构设置在底座上，而每一个屋脊结构上设置的多个半导体激光芯片均能够为中心对称的排布，从而较佳地使得排布后的激光光束参数在各个方向上对称。

作为优选，底座内部设有温度传感器，温度传感器用于采集半导体激光芯片的工作温度并对应产生温度信号。

本发明的圆对称半导体激光器阵列中，能够在底座内部设置温度传感器，从而能够较佳地实时检测半导体激光芯片的工作温度，从而能够实时的对激光器阵列的工作状态进行调整，较好地保证了其工作稳定性。

作为优选，底座处设有电气接口，电气接口包括用于向半导体激光芯片供电的供电接口，以及用于读取温度信号的数据接口。

本发明的圆对称半导体激光器阵列中，供电接口能够有多个，而多个半导体激光芯片能够对应供电接口的数量划分为多组，其中每一组的半导体激光芯片均能够串联或并联连接后与不同的供电接口进行连接，从而使得能够通过对不同的供电接口进行供电，而使得本发明的激光器阵列能够以不同的状态进行工作，进而能够较灵活地运用于实际生产中。

作为优选，底座内能够设有例如用于固定屋脊结构的基板，基板内侧设有用于安置半导体激光芯片的电路板。