一种VCSEL泵浦的一体化微型激光器及其封装方法与流程

本发明实施例涉及激光器，尤其涉及一种vcsel泵浦的一体化微型激光器及其封装方法。

背景技术：

1、传统的微片激光器一般使用光纤泵源或者边发射半导体二极管作为泵浦源，但是其泵浦源的光斑不够圆，不易产生高圆度的激光，且封装方式通常采用机械和粘胶结合固定方式，将泵源、晶体等光学器件安装在激光器外壳内，其体积大、且结构不够稳定，器件易发生位移，极大的影响微片激光器的激光输出稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种vcsel泵浦的一体化微型激光器及其封装方法，该激光器具有小体积、宽温、高集成度、高稳定性的优势。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种vcsel泵浦的一体化微型激光器，包括vcsel阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体和外壳；

3、所述第一整形器件、所述防反射器件和所述键合晶体依次位于所述泵浦光的光轴上，且所述vcsel阵列、所述第一整形器件、所述防反射器件、所述键合晶体焊接固定在所述外壳内；

4、所述vcsel阵列和供电电源电连接，用于出射泵浦光；所述第一整形器件用于整形聚焦所述泵浦光；所述防反射器件用于防止后端激光回返；所述键合晶体的前端面镀有腔镜高反膜，后端面镀有腔镜输出膜，形成谐振腔，所述键合晶体吸收所述泵浦光后输出对应波长的种子激光。

5、可选的，还包括第二整形器件和放大器件；

6、所述第二整形器件和所述放大器件依次位于所述种子激光的光轴上；

7、所述放大器件用于吸收所述种子激光出射放大激光。

8、可选的，所述第二整形器件包括双色整形镜，所述放大器件包括放大晶体；

9、所述放大晶体的掺杂浓度与所述键合晶体的掺杂浓度不同。

10、可选的，所述第二整形器件和所述放大器件焊接固定在所述外壳内。

11、可选的，还包括半导体制冷器件：

12、所述vcsel阵列、所述第一整形器件、所述防反射器件、所述键合晶体、所述第二整形器件和所述放大器件焊接固定在所述半导体制冷器件的一侧，所述半导体制冷器件封装在所述外壳的底部。

13、可选的，还包括散热热沉：

14、所述vcsel阵列、所述第一整形器件、所述防反射器件和所述键合晶体焊接固定在所述散热热沉上，所述散热热沉固定在所述半导体制冷器件的一侧。

15、可选的，还包括供电电极，

16、所述供电电极固定在所述外壳的输入端口，所述供电电极分别与所述vcsel阵列和所述供电电源电连接。

17、可选的，还包括窗口片，

18、所述窗口片设置所述外壳的激光输出端口，用于密封所述外壳。

19、可选的，还包括盖板，所述盖板与所述外壳密封焊接，用于对激光器内部的器件密封和防尘。

20、基于同一个发明构思，在第二方面，本申请实施例还提供了一种vcsel泵浦的一体化微型激光器的封装方法，用于封装第一方面提供的所述的一体化微型激光器，包括：

21、对外壳进行金属化处理；

22、将vcsel阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体按照泵浦光的光轴方向依次焊接固定在外壳内；

23、对外壳密封。

24、本发明实施例提供的一种vcsel泵浦的一体化微型激光器，vcsel阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体焊接固定在外壳内，第一整形器件对vcsel阵列出射的泵浦光整形聚焦，防反射器件防止后端激光回返，键合晶体的前端面镀有腔镜高反膜，后端面镀有腔镜输出膜，形成谐振腔，键合晶体吸收泵浦光后输出对应波长的种子激光，该一体化微型激光器具有小体积、宽温、高集成度、高稳定性的优势。

技术特征：

1.一种vcsel泵浦的一体化微型激光器，其特征在于，包括vcsel阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体和外壳；

2.根据权利要求1所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括第二整形器件和放大器件；

3.根据权利要求2所述的一体化微型激光器，其特征在于，所述第二整形器件包括双色整形镜，所述放大器件包括放大晶体；

4.根据权利要求3所述的一体化微型激光器，其特征在于，所述第二整形器件和所述放大器件焊接固定在所述外壳内。

5.根据权利要求4所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括半导体制冷器件：

6.根据权利要求5所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括散热热沉：

7.根据权利要求1所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括供电电极，

8.根据权利要求1所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括窗口片，

9.根据权利要求1所述的一体化微型激光器，其特征在于，还包括盖板，所述盖板与所述外壳密封焊接，用于对激光器内部的器件密封和防尘。

10.一种vcsel泵浦的一体化微型激光器的封装方法，用于封装权利要求1-8任一项所述的一体化微型激光器，其特征在于，包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种VCSEL泵浦的一体化微型激光器及其封装方法，激光器包括VCSEL阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体和外壳；第一整形器件、防反射器件和键合晶体依次位于泵浦光的光轴上，且VCSEL阵列、第一整形器件、防反射器件、键合晶体焊接固定在外壳内；VCSEL阵列和供电电源电连接，用于出射泵浦光；第一整形器件用于整形聚焦泵浦光；防反射器件用于防止后端激光回返；键合晶体的前端面镀有腔镜高反膜，后端面镀有腔镜输出膜，形成谐振腔，键合晶体吸收泵浦光后输出对应波长的种子激光。该激光器具有小体积、宽温、高集成度、高稳定性的优势。

技术研发人员：郭靖
受保护的技术使用者：北京妙镭科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5