[发明专利]一种用于激光器巴条腔面镀膜的夹具及其使用方法

说明书

本发明涉及一种用于激光器巴条腔面镀膜的夹具及其使用方法，属于半导体激光器封装技术领域，该夹具包括底座、支撑杆和滑块，所述滑块套设在支撑杆上并沿所述支撑杆上下滑动，所述底座和滑块之间设置有弹性部件，所述支撑杆表面与所述滑块接触处设置有相对于支撑杆轴心中心对称的多个第一凹槽，所述滑块上设置有多个与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽形成圆柱体空心槽，所述圆柱体空心槽内装有滚珠。本发明将滑动摩擦变为滚动摩擦，减小阻力，无需额外加入润滑剂，防止产品和镀膜腔室的污染，夹具两端受力均匀，增大了夹具的加持力度，可防止塌架的发生。

技术领域

本发明涉及一种用于激光器巴条腔面镀膜的夹具及其使用方法，属于半导体激光器封装技术领域。

背景技术

半导体激光器是目前实用性最高和产量最大的激光器，半导体激光器具有全固态、体积小、重量轻、寿命长、效率高、可靠性高以及可采用简单的注入电流的方式来泵浦。半导体激光器工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成，并且还可以用高达GHz的频率直接进行电流调制以获得高速调制的激光输出，因而广泛应用于固体激光器的泵浦、激光加工、激光切割、精密探测和测量、通信与信息处理、医疗和美容、军事等个方面，并在许多领域引起了革命性的突破，市场需求量及发展潜力巨大。

通常情况下，半导体激光器自然解理面形成谐振面，但自然解理面对激光的反射率约为32％，造成激光器产生的激光有约60％因散射而从腔面浪费掉，且自然解理面在空气中容易氧化和遭受周围环境污染，从而降低激光器的可靠性。

人们采用在激光器自然解理面上光学镀膜的方法，提高激光器的各项性能。目前腔面镀膜技术作为半导体激光器(LD)的一种常规制作工艺，能够进一步提高输出功率，降低阈值电流，并能够有效的保护激光器腔面不被氧化，提高激光器使用寿命。

半导体激光器件在工作时会受到光功率、驱动电流和热效应的影响且其腔面容易氧化，进而会加剧器件退化，甚至导致灾变性光学损伤(COD)或灾变性光学镜面损伤(COMD)，使器件失效。为解决这一问题，有人提出在半导体激光器腔面应用反射膜，如氧化钛，氧化铪，氧化铝，氧化硅等薄膜层，以给大气中的氧气和水分提供了一个势垒，同时也产生一种特定的反射率从而提高前腔面输出激光强度，使前腔面和后腔面的光功率比最大化，并能增加器件的总转换效率。半导体激光器来功率可靠性的退化是由腔面反射膜含有的氧扩散到有源区引起的，最终会在比期望的输出功率还低的情况下导致COMD。

半导体激光器腔面镀膜关乎器件的可靠性、使用寿命、出光功率、COD等，镀膜质量的好坏直接影响半导体激光器器件性能。镀膜夹具直接影响到镀膜的质量；从摆条到上炉镀膜的过程中，巴条镀膜夹具起到了至关重要的作用。一个好的镀膜夹具既可以提高工作效率，也可以提升镀膜质量。

中国专利CN104218446A公开了一种半导体激光器装条装置及装条方法，该装置包括支座和夹具，夹具置于支座上，支座上带有间隔的四条脊，两个外侧脊的高度相同，中间两个脊的高度相同，中间两个脊的高度小于两个外侧脊的高度；夹具包括固定夹板、活动夹板和导柱，固定夹板上设置有导柱，活动夹板安装在导柱上，活动夹板和固定夹板之间设置有弹簧，活动夹板上设置有与支座上四条脊相对应的四条槽；装条时，将夹具放置到支座上，使夹具的固定夹板和活动夹板处于支座上的四条脊之间，使支座倾斜放置，自下至上陪条和巴条逐次相间地放置在支座上并夹在固定夹板和活动夹板之间。该专利的技术不足在于，导向用的滑杆由弹簧控制，且未完全包覆，该装置常会出现两侧弹簧拉力不一致，导致受力不均匀，使得夹持力度有偏差，导致夹持力度不够；另外，该装置需要加入润滑剂，无论是固体还是液体润滑剂会使得真空腔室引入污染，这样会对真空镀膜腔室和产品巴条造成污染，出现镀膜材料污染，也将导致阻塞引发夹持力不足，且需要整体更换或清洁。夹具两端受力不均也与会使得待镀膜的巴条受力不均匀出现翘曲，而导致巴条与巴条之间出现缝隙，在镀膜过程中缝隙之间会有膜料渗入影响产品性能；在巴条受力不均匀的情况下，由于镀膜室盛放夹具的工件盘高速旋转，极易造成塌架。