[发明专利]一种多波长点光源装置及其制造方法

说明书

本发明涉及一种多波长点光源装置，包括基板和与所述基板相适配的盖板；所述基板上设有N个点光源模块和匀光光纤，其中N≥2；所述点光源模块均包括半导体激光器、耦合透镜和可见光激光传输光纤。激光从半导体激光器发出，由耦合透镜聚焦，耦合至可见光激光传输光纤中，经过光纤可见光激光传输光纤合波后在尾端发出，最后由经由匀光光纤发出均匀白光。本发明还提供了多波长点光源装置的制造方法。本发明的一种多波长点光源装置，结构紧凑，器件体积小，应用范围广。

技术领域

本发明涉及光机技术领域，具体涉及一种多波长点光源装置及其制造方法。

背景技术

近年来，随着全球投影显示行业需求的大幅增长，微型投影仪技术、VR(虚拟现实)、AR(增强现实)技术日趋成熟，结构紧凑、轻便化且合波效率高的微型激光光源的需求被扩大，此外，因多波长激光器在医疗、工业加工等领域也有非常广泛的应用。在激光显示中一般利用RGB三基色光源进行合波，最后通过一个端口实现混合激光输出。目前市场上较为成熟的合波方式主要包括利用二向色镜进行空间光合波、通过光纤熔融拉锥合波以及通过光波导合波器进行合波等等。利用二向色镜进行空间光合波的光源体积较大，且各元件安装难度较大，也不稳定；通过光纤熔融拉锥合波的方法因光纤锥长度难以缩短同样面临光源体积大的问题，光波导合波器成本高。

专利CN206002784 U中公开了一种紧凑型综合消散斑激光光源，其主要利用二向色镜的波长选择性反射(透射)原理将三种不同色光合成一束出射，类似的专利CN207831254U中公开的三色激光大灯也利用了二向色镜空间合光的原理，此种空间光合束的方法系统结构非常复杂，且体积较大。专利CN203480085U公开了一种光纤激光合束器通过光纤束与端帽直接熔接方式，使得多束激光合束，该器件包含各机械件，体积庞大。

发明内容

本发明针对目前集成激光光源合光效率低、器件结构复杂体积大、生产效率低，成本高昂的不足发明一种多波长点光源装置，极大地减小了器件尺寸，简化了生产流程，为微型激光点光源的批量化生产提供了可靠方案。

为达到上述发明的目的，本发明的一种多波长点光源装置，包括基板和与所述基板相适配的盖板；所述基板上设有N个点光源模块和匀光光纤，其中N≥2；所述点光源模块均包括半导体激光器、耦合透镜和可见光激光传输光纤；

所述基板上设有激光器凹槽、耦合透镜V槽、输入端V槽、光纤过渡区凹槽、输出端V槽和匀光光纤V槽；所述激光器凹槽用于放置半导体激光器；所述耦合透镜V槽用于放置耦合透镜；所述输入端V槽用于固定可见光激光传输光纤的输入端，所述输出端V槽用于固定可见光激光传输光纤的输出端，所述光纤过渡区凹槽用于固定可见光激光传输光纤的剩余部分；所述匀光光纤V槽用于固定匀光光纤；

所述耦合透镜位于所述半导体激光器与所述可见光激光传输光纤之间；在同一点光源模块内，半导体激光器的发光点、耦合透镜的中心点和可见光激光传输光纤的入光侧中心点处于同一水平轴上；N个所述点光源模块上的可见光激光传输光纤的出光侧中心点位于于同一直线上，且连接所有可见光激光传输光纤的出光侧中心点所形成的线段的中心与所述匀光光纤同轴。

激光从半导体激光器发出，由耦合透镜聚焦，耦合至可见光激光传输光纤中，经过光纤可见光激光传输光纤合波后在尾端发出，最后由经由匀光光纤发出均匀白光。

进一步地，所述激光器凹槽的数量为1个或N个,一个凹槽可容纳一个或多个激光器，方便加工及镀膜，N个凹槽则激光器与凹槽一一对应，便于激光器安装。

进一步地，N个所述半导体激光器成一列等间距或不等间距固定在基板上。

进一步地，N个所述半导体激光器成放射状等角度固定在基板上，激光器摆放位置及角度没有特定规定，只要使激光入射方向与入射光纤同轴，保证激光能耦合进光纤即可。考虑到光纤弯曲损耗，放射状摆放能增大光纤弯半径，减小损耗。

进一步地，所述基板材质为石英或硅，也可以是金属，树脂等可精加工材料