[实用新型]半导体激光准直器

说明书

本实用新型属于一种半导体激光器与光学准直镜头共同组合而成的半导体激光准直器。

半导体激光器由于具有体积小、功耗低、寿命长以及能直接调制的特点，是光盘存储技术的理想光源，并广泛运用于激光光纤通讯、激光全息、激光准直仪、激光印字机等各个领域。同时，随着半导体激光器工艺的不断提高与改善，它将逐步取代尺寸大、功耗高的He－Ne等其他类型的激光器。但目前国外所采用的半导体激光准直器，其光学镜头的形状与结构不便于修正半导体激光器窗口玻璃厚度公差所导致的像差，且光学结构与机械装置相脱离，不便于半导体激光器和准直系统的调试。

本实用新型的目的在于，设计一种集半导体激光器和准直系统为一体的，并且具有三维调整机构可方便地修正像差和完成对中心与精密对准的半导体激光准直器。

本实用新型主要由激光管组件、调整机构、连接座、准直镜组、镜架及压圈等组成。其组成结构和调整原理如下：

半导体激光器1安置在连接座2中，在激光器1的壳体外有一个外圆为锥型的调节块3，依靠在连接座2周边上分布的三个或三个以上的调节螺钉4，实现半导体激光器在X轴与Y轴方向的平移，进行对中心调节，以及实现微量的Z轴方向的移动、实现精密光学准直；准直镜组安置在镜架5中，镜架5安置在连接座2中，通过调节镜架5与连接座2之间的相对位置，亦可实现Z轴方向的移动，以进行光学准直。所说的准直镜组为3组4片式结构，即由一片凸透镜6、一片弯月透镜7和一双胶合透镜8组成，凸透镜6安置在紧靠半导体激光器1的一端，其朝向半导体激光器1的一面为平面，其作用为可根据激光器1有源中心外的窗口厚度公差，修正凸透镜6的平面，以改变其透镜的厚度，达到修正像差的目的，凸透镜6修正后的厚度，可参考图3依下列方程得出：

T_L′＝T_L－T_WN_W³（N_W²－1）／N_W³（N_L²－1）

式中：T_L′＝调整后的厚度； T_L＝正常情况下的厚度；

N_L＝透镜的折射率； N_W＝激光器窗口的折射率；

T_W＝激光器窗口厚度。

当N_L＝1.76，N_W＝1.51时，有T_L′＝T_L＝0.966T_W

本实用新型的优点在于，由于将半导体激光器和准直系统有效地封装在一起，并设置了三维调整机构，故使得本实用新型所说的半导体激光准直器有体积小，重量轻的优点，且可方便地实现对中心调整和精密准直；又由于第一片透镜采用了平面凸透镜，故使得在修正像差的过程中，不会破坏光学镜片的形状与光学结构的组成。此外本装置还有准直性能好，光能耦合效率高，光学、机械成本低，承受振动和冲击能力强，便于批量生产，可广泛适用于激光打印机，激光全息，激光光盘，激光检测及光纤通讯等领域。

图1半导体激光准直器结构图；

图2半导体激光准直器光学结构原理图；

图3修正透镜以校正像盖的说明图。

以下结合附图1所述的结构作进一步说明。

在所说的半导体激光器1壳体外有一个外圆成锥型的调节块3，调节块3与半导体激光器1一起安置在连接座2中，在连接座2相应调节块3的周边上，分布有4个与调节块3锥面相接触的调节螺钉4，用于对中心调整和精密准直之用，当调整好之后，在调节块3与半导体激光器1的接触面，以及在调节块3与连接座2之间的空隙中可加以粘合物9固定。在连接座2的另一端安置有光学准直镜架5，镜架5内安置有3组4片结构的透镜，其靠近半导体激光器1的第一组透镜为平面凸透镜6，其平面朝向半导体激光器1，第二组为弯月透镜7，其凸面与平面凸透镜6一致，第三组为一双由弯月透镜与双凸透镜合成的胶合透镜8，其双凸透镜位于最外边。所说的连接座2与镜架5之间采用螺纹10连接，在连接座2相应于镜架5的位置，可有用于粘合物固定的孔槽11，当镜架5在连接座2中的准直位置调整好后，可在孔槽11内加以粘合物9固定镜架5与连接座2。所说的粘合物9可以是胶。准直镜组由压圈12固定。