半导体激光器 怎麼做?

专业性比较强的大功率工业用 半导体激光器 如上楼所述 不是你个人可以制作的

只是小型的 如你所说的电筒那种 还是比较简单 可以实现量产的

小型激光器：

需要的配件：

光源：优质雷射二极管

电路：APC恒定功率电路

导线：1.2米长标准插头线，与电源完全对接。

透镜：

点状、十字线--优质塑胶透镜或优质玻璃透镜

一字线----------优质塑胶透镜或优质玻璃透镜

外壳：黄铜喷漆处理，绝缘，防静电，坚固耐用

达到的性能指标：

光斑形状：点状（多种可定制）

输出波长：红光:635nm 650nm （多种可定制）

光学透镜：塑胶透镜

尺寸：Φ4×13.5mm；（多种可定制）

发散角度 ：0.1-2mrad

工作温度 ：－10～50℃

储存温度 ：－40～85℃

使用寿命：连续使用大于8000小时

可选附件：专用电源（AC110-240V转DC3-5V，全球适用）、工业支架（万向调节）

激光等级：Class Ⅰ(<0.4mW),Class Ⅱ(<1mw),class>500mW)多<1mw),class>种可定制

激光效果图：

优点：

点光源半导体激光器可广泛应用于各行业。如：条码扫描器、碟机/光驱光学存取单元(OPU)、水平仪、扫平仪、激光测距仪、建筑测量仪、测温仪、激光治疗仪、美容仪、激光指示器、舞台投射灯光、安防报警、工业探测、激光制导、航空工业、实验光源、机械加工定位及自动化设计等行业。

激光用途： 激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）。利用激光的定向性好和高亮度，可广泛应用于医疗保健、军事、效率。

半导体激光器激光器优点是体积小，重量轻，运转可靠，耗电少，效率高等特点

封装技术

技术介绍

半导体激光器封装技术大都是在分立器件封装技术基础上发展与演变而来的，但却有很大的特殊性。一般情况下，分立器件的管芯被密封在封装体内，封装的作用主要是保护管芯和完成电气互连。而半导体激光器封装则是完成输出电信号，保护管芯正常工作，输出：可见光的功能，既有电参数，又有光参数的设计及技术要求，无法简单地将分立器件的封装用于半导体激光器。

发光部分

半导体激光器的核心发光部分是由p型和n型半导体构成的pn结管芯，当注入pn结的少数载流子与多数载流子复合时，就会发出可见光，紫外光或近红外光。但pn结区发出的光子是非定向的，即向各个方向发射有相同的几率，因此，并不是管芯产生的所有光都可以释放出来，这主要取决于半导体材料质量、管芯结构及几何形状、封装内部结构与包封材料，应用要求提高半导体激光器的内、外部量子效率。常规Φ5mm型半导体激光器封装是将边长0.25mm的正方形管芯粘结或烧结在引线架上，管芯的正极通过球形接触点与金丝，键合为内引线与一条管脚相连，负极通过反射杯和引线架的另一管脚相连，然后其顶部用环氧树脂包封。

反射杯的作用是收集管芯侧面、界面发出的光，向期望的方向角内发射。顶部包封的环氧树脂做成一定形状，有这样几种作用：保护管芯等不受外界侵蚀；采用不同的形状和材料性质(掺或不掺散色剂)，起透镜或漫射透镜功能，控制光的发散角；管芯折射率与空气折射率相关太大，致使管芯内部的全反射临界角很小，其有源层产生的光只有小部分被取出，大部分易在管芯内部经多次反射而被吸收，易发生全反射导致过多光损失，选用相应折射率的环氧树脂作过渡，提高管芯的光出射效率。用作构成管壳的环氧树脂须具有耐湿性，绝缘性，机械强度，对管芯发出光的折射率和透射率高。选择不同折射率的封装材料，封装几何形状对光子逸出效率的影响是不同的，发光强度的角分布也与管芯结构、光输出方式、封装透镜所用材质和形状有关。若采用尖形树脂透镜，可使光集中到半导体激光器的轴线方向，相应的视角较小；如果顶部的树脂透镜为圆形或平面型，其相应视角将增大。

驱动电流

一般情况下，半导体激光器的发光波长随温度变化为0．2-0．3nm／℃，光谱宽度随之增加，影响颜色鲜艳度。另外，当正向电流流经pn结，发热性损耗使结区产生温升，在室温附近，温度每升高1℃，半导体激光器的发光强度会相应地减少1％左右，封装散热；时保持色纯度与发光强度非常重要，以往多采用减少其驱动电流的办法，降低结温，多数半导体激光器的驱动电流限制在20mA左右。但是，半导体激光器的光输出会随电流的增大而增加，目前，很多功率型半导体激光器的驱动电流可以达到70mA、100mA甚至1A级，需要改进封装结构，全新的半导体激光器封装设计理念和低热阻封装结构及技术，改善热特性。例如，采用大面积芯片倒装结构，选用导热性能好的银胶，增大金属支架的表面积，焊料凸点的硅载体直接装在热沉上等方法。此外，在应用设计中，PCB线路板等的热设计、导热性能也十分重要。

随着半导体激光器工艺技术的不断提高,输出功率的不断增加,热效应成为制约大功率半导体激光器发展主要障碍。其半导体激光器的散热能力常用热阻表示。本文制作了条宽为150μm,腔长为1000μm的半导体激光器,并用In焊料烧结在C-Mount热沉上,并进行TO-3封装。用波长漂移法对基于C-Mount封装类型的多只3W激光器的热阻进行了测量,得出其热阻为5-3℃/W.5.9℃/W之间。并用ANSYS有限元热分析软件在理想条件下对其进行了模拟,从其实测和模拟结果的差异引入了由于焊料层空洞增加的接触热阻。并用ANSYS有限元热分析软件模拟引入接触热阻后的热阻,其值和实测的结果基本吻合,所以我们用同样的方法对C-Mount热沉封装的不同芯片尺寸进行了模拟。本文又对3W激光器在不同的占空比下测量了其温升值,结果发现其在不同的占空比下的温升是不同的,其中在0.5%占空比条件下其温升情况为连续条件的19.6%。并用ANSYS有限元热分析软件对100%占空比下的温升情况进行了模拟,从模拟结果中可以看出脉冲的特点是激光器在1ms内温升就能达到稳态时候的36%,激光器在0.1s就能达到稳态温度的95%以上。所以即便激光器在0.5%占空比条件下工作时,其温升也是不能忽略的。

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