[实用新型]一种光学元件及VCSEL器件

说明书

本实用新型公开了一种光学元件，包括主透镜、连接板及半导体元器件；所述连接板用于将所述光学元件固定连接在外部元件的基板上，且与所述主透镜固定连接；所述半导体元器件通过所述连接板与外部电路连接，用于监测所述主透镜是否发生缺损或脱落；所述主透镜的底面包括凹槽，所述凹槽的表面为第一光学界面，所述主透镜的上表面为第二光学界面，所述第一光学界面及所述第二光学界面为自由曲面；所述连接板具有通孔，所述凹槽、所述通孔及所述基板围成光源空腔；所述光源空腔包括芯片放置区与光传播区；所述VCSEL芯片设置于所述芯片放置区中。本实用新型对所述主透镜工作状态进行监控，避免了激光直射人眼。本实用新型还提供了具有上述优点的VCSEL器件。

技术领域

本实用新型涉及光电技术领域，特别是涉及一种光学元件及VCSEL器件。

背景技术

近年来，随着科技的发展，垂直腔面发射激光器(Vertical Cavity SurfaceEmitting Laser，简称VCSEL)及其阵列作为一种新型半导体激光器，越来越在领域内外受到重视，它是光子学器件在集成化方面的重大突破。面发射激光器具有在片检测、易于制备二维阵列、成本低等优点，在高速光互连、城际光通讯、3D识别、光学传感等方面有着广阔的应用前景。

目前，VCSEL芯片采用工程扩束器(Diffuser)进行扩束，该工程扩束器是在平板石英玻璃的表面粘接一高分子层，利用微折射技术(包含折射和衍射)进行光线扩散，且该工程扩束器放置在与基板相连的Holder上，采用UV胶粘接，但同时与所述Holder粘接面积小，极易掉落，除此之外，上述高分子层容易高温熔融及脱落或者胶水浸润及污染物填充导致失效，令极强能量的激光光束直接照射出去，使用时存在人眼被未经散射的激光直接照射的安全隐患。

因此，如何避免在使用者不知情的情况下激光直射人眼造成意外伤害，是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种光学元件及VCSEL器件，以解决现有技术中控光模块脱落从而使激光对人眼造成伤害的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种光学元件，包括主透镜、连接板及半导体元器件；

所述连接板用于将所述光学元件固定连接在外部元件的基板上，且与所述主透镜固定连接；

所述半导体元器件通过所述连接板与外部电路连接，用于监测所述主透镜是否发生缺损或脱落；

所述主透镜的底面包括凹槽，所述凹槽的表面为第一光学界面，所述主透镜的上表面为第二光学界面，所述第一光学界面及所述第二光学界面为自由曲面；

所述连接板具有通孔，所述凹槽、所述通孔及所述基板围成光源空腔；

所述光源空腔包括芯片放置区与光传播区；

所述VCSEL芯片设置于所述芯片放置区中，所述VCSEL芯片的出射光经过所述光传播区由所述第一光学界面进入所述主透镜，再通过所述第二光学界面射出所述主透镜，完成光线控制。

可选地，在所述的光学元件中，所述半导体元器件为光敏二极管。

可选地，在所述的光学元件中，所述半导体元器件设置于所述连接板与所述主透镜之间。

可选地，在所述的光学元件中，所述连接板具有通孔，所述主透镜的延伸部穿过所述通孔，并在所述通孔的另一侧形成扩展部，所述扩展部不能通过所述通孔。

可选地，在所述的光学元件中，所述连接板为金属料片或多层线路板。

可选地，在所述的光学元件中，所述主透镜包括硅胶透镜、透明树脂透镜或模造玻璃透镜。

可选地，在所述的光学元件中，所述硅胶透镜、所述透明树脂透镜及所述模造玻璃透镜均为模具模压或者注塑成型的透镜，且折射率大于1.4。