集成激光芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體激光器陣列技術領域，具體地說，涉及一種集成激光芯片。
【背景技術】
[0002]現有激光顯示和照明領域所用可見光激光光源主要有半導體栗浦固體激光器和半導體激光器兩種。隨著半導體激光器功率不斷提升，半導體栗浦固體激光器所存在的激光散斑高、工作環境要求苛刻、成本高等缺點愈發凸顯，故激光源的發展趨勢越來越趨向于半導體激光器。
[0003]目前，半導體激光器封裝方式主要有單管LD、Bar條和半導體激光器陣列三種形式。其中，單管LD出光功率較低，因而需要靠數量來彌補單體功率不足的缺點，但是數量增加的同時也使得散熱問題凸顯；Bar條封裝方式，功率相對較高，但隨著顯示和照明要求的亮度越來越高，Bar條封裝的出光功率還是不能夠較好的滿足實際應用；半導體激光器陣列可以在很小的體積內集成數十個發光芯片，能夠較好地形成數十瓦的激光輸出，使用起來十分便利，因而運用較為寬泛。但是，上述三種封裝方式均為單色芯片單獨封裝的方式，因半導體激光器在用于顯示領域時，經常會遇到需要三色激光同時輸出的場合，從而就涉及到了對三個不同色的激光陣列進行合光的問題，而此過程中會使用到復雜的光束整形合光光學系統，十分不便。另一方面，現有的半導體激光器陣列大多米用矩形排布方式，雖然矩形排布方式的封裝工藝簡單、電路板排布簡潔，但是，由于所有半導體激光器芯片的快軸均在一個方向上，故在后期整形中就不可避免的需要使用柱面透鏡，從而增加了整形光路的復雜性，使得后續處理成本難以降低。
[0004]另外，雖然隨著科技進步，半導體激光器技術日臻完善，但是半導體激光器在小型化、密集化應用的方向上始終難以突破瓶頸，究其原因，應當是現有半導體激光器陣列所采用的陣列方式不能夠為集成式激光芯片帶來較佳的工作穩定性。
[0005]除上述之外，在半導體激光器具體應用的如投影機領域中，在使用激光光源時均需要對其進行勻光處理，以獲得一個光強分布均勻的特定形狀光斑，從而能夠均勻的照射成像芯片。現有的勻光處理主要有復眼透鏡組技術和勻光管技術，其中，復眼透鏡組技術需要較大的準直入射光斑，故激光光源用此勻光技術沒有優勢；而勻光管技術分為實心光管和空心光管兩類，它們各有優缺點。由于現有半導體激光器存在上述的各種缺陷，從而導致勻光管與激光光源匹配時需要對激光光源進行整形、入射角度調整等操作，因此需要專配一套整形、角度調整裝置，不僅操作復雜且成本較高。

【發明內容】

[0006]為了能夠克服現有激光器陣列后期整形復雜的問題，本發明提供了一種圓對稱半導體激光器陣列。
[0007]根據本發明的圓對稱半導體激光器陣列，其包括底座，底座上構造有至少一個環狀的屋脊結構，所述至少一個屋脊結構具有同一中心軸；任一屋脊結構的側面均中心對稱地設有半導體激光芯片。
[0008]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，能夠通過中心對稱地設有半導體激光芯片的方式，使得激光器陣列的輸出光束能夠較佳地呈現圓對稱特性，能夠省去后續整形所采用的柱面透鏡，從而使得裝配工藝大為簡化、制造成本大為降低。本發明打破了傳統矩形排布的思維定勢，能夠通過采用例如COS半導體激光芯片進行圓對稱排列，使得雖然單個發光芯片還保持了 XY方向發散角差異，但陣列整體發光方式表現為圓對稱方式，從而使得后期整形光路大為簡潔。
[0009]另外，半導體激光芯片能夠通過同心圓狀的多個屋脊結構設置在底座上，而每一個屋脊結構上設置的多個半導體激光芯片均能夠為中心對稱的排布，從而較佳地使得排布后的激光光束參數在各個方向上對稱。
[0010]作為優選，底座內部設有溫度傳感器，溫度傳感器用于采集半導體激光芯片的工作溫度并對應產生溫度信號。
[0011]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，能夠在底座內部設置溫度傳感器，從而能夠較佳地實時檢測半導體激光芯片的工作溫度，從而能夠實時的對激光器陣列的工作狀態進行調整，較好地保證了其工作穩定性。
[0012]作為優選，底座處設有電氣接口，電氣接口包括用于向半導體激光芯片供電的供電接口，以及用于讀取溫度信號的數據接口。
[0013]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，供電接口能夠有多個，而多個半導體激光芯片能夠對應供電接口的數量劃分為多組，其中每一組的半導體激光芯片均能夠串聯或并聯連接后與不同的供電接口進行連接，從而使得能夠通過對不同的供電接口進行供電，而使得本發明的激光器陣列能夠以不同的狀態進行工作，進而能夠較靈活地運用于實際生產中。
[0014]作為優選，底座內能夠設有例如用于固定屋脊結構的基板，基板內側設有用于安置半導體激光芯片的電路板。
[0015]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，能夠在電路板上方設置一層基板，基板的設置使得屋脊結構能夠較佳地固定在底座上，并且能夠較佳地隔離電路板與電路上設置的半導體激光芯片，從而能夠起到較佳地保護作用。
[0016]作為優選，半導體激光芯片與基板共晶焊接。
[0017]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，半導體激光芯片能夠與基板共晶焊接，從而能夠較佳地對半導體激光芯片，保證了半導體激光芯片的工作穩定性。
[0018]作為優選，半導體激光芯片與電路板金線連接。
[0019]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，半導體激光芯片能夠與電路板金線連接，從而使得半導體激光芯片能夠較佳地與電路板進行電連接。
[0020]作為優選，任意相鄰半導體激光芯片間的間距為2?5mm。
[0021]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，任意相鄰半導體激光芯片間的間距能夠為2?5mm，這種設置在能夠獲得較佳光強、較佳降低底座體積的同時，還能夠較佳地解決相鄰半導體激光芯片間的干涉問題以及散熱問題。
[0022]作為優選，任一屋脊結構均構造成中心對稱的多邊形。
[0023]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，屋脊結構能夠構造成中心對稱的多邊形，從而使得屋脊結構每天側邊上均能夠較佳地根據需求設置一個或多個半導體激光芯片，從而較佳的簡化了裝配工藝。
[0024]作為優選，相應半導體激光芯片設置于對應屋脊結構的外側。
[0025]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，半導體激光芯片能夠設于屋脊結構的外偵U，從而使得每個屋脊結構上的半導體激光芯片能夠較佳的隔離，保證了工作的穩定性。
[0026]本發明的圓對稱半導體激光器陣列中，通過采用同心環狀的屋脊結構對半導體激光芯片進行支撐，使得半導體激光芯片便于安裝的同時，還使得能夠通過調整屋脊結構的環數而對整體功率進行較佳地調整。
[0027]為了能夠克服現有激光器陣列后期合光、整形復雜的問題，本發明還提供了一種白光半導體激光器陣列。
[0028]根據本發明的白光半導體激光器陣列，其包括底座，底座上構造有至少一個環狀的屋脊結構，所述至少一個屋脊結構具有同一中心軸；任一屋脊結構的側面均中心對稱地設有半導體激光芯片，半導體激光芯片包括紅光半導體激光芯片，綠光半導體激光芯片，以及藍光半導體激光芯片。
[0029]本發明的白光半導體激光器陣列中，能夠通過在一個陣列中按照一定功率比例同時封裝紅綠藍三色半導體激光芯片，使得一個半導體激光器陣列可以同時或分時輸出RGB激光，經過簡單的勻光系統即可較佳地獲得適用于顯示或照明的白光光源，避免了復雜整形合光系統，使得裝配工藝大為簡化。
[0030]另外，紅綠藍三色半導體激光芯片的排列方式能夠采用上述任一種圓對稱半導體激光器陣列的排布構造，從而能夠帶來相同的技術效果。
[0031]作為優選，底座內部設有溫度傳感器，溫度傳感器用于采集半導體激光芯片的工作溫度并對應產生溫度信號。
[0032]本發明的白光半導體激光器陣列中，能夠在底座內部設置溫度傳感器，從而能夠較佳地實時檢測半導體激光芯片的工作溫度，從而能夠實時的對激光器陣列的工作狀態進行調整，較好地保證了其工作穩定性。
[0033]作為優選，底座處設有電氣接口，電氣接口包括用于向半導體激光芯片供電的供電接口，以及用于讀取溫度信號的數據接口。
[0034]作為優選，紅光半導體激光芯片、綠光半導體激光芯片