[发明专利]一种半导体激光器

说明书

本公开提供了一种半导体激光器，包括：过渡热沉；散热结构，设置于过渡热沉的上表面，散热结构的横截面为梯形，梯形的下底与过渡热沉的上表面相接触；半导体激光器管芯，包括有源区，半导体激光器管芯设置于散热结构的上表面，半导体激光器管芯的下表面的尺寸和散热结构的下表面的尺寸相同；有源区的下表面的尺寸和散热结构的上表面的尺寸相同，有源区与散热结构的上表面对齐。将散热结构的横截面设置为梯形，起到促进半导体激光器工作时中心区域散热及抑制两侧散热的作用，进而增加半导体激光器管芯内部温度分布均匀性，抑制热透镜效应影响，提高光束质量，提升半导体激光器光电性能、可靠性和寿命。

技术领域

本公开涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种半导体激光器。

背景技术

半导体激光器具有电光效率高、体积小、寿命长、可靠性高等优点，已被广泛应用于材料加工、通信、医疗美容等领域。为了进一步扩展半导体激光器在各大领域的应用，在高功率输出条件下，提高器件光束质量，成为关注的重点。普通COS封装结构中，半导体激光器正常工作时会产生大量废热，在横向方向上温度分布呈现中心温度高，两侧温度低的较高的温度梯度，这将导致横向折射率分布趋于不均匀，进而出现热透镜效应，慢轴远场发散角增加，光束质量降低。相关技术中，在半导体激光器管芯和过渡热沉之间引入截面为矩形的热路径结构，虽然能够通过抑制管芯两侧散热效果，从而提高管芯内部整体温度均匀性，降低热透镜效应影响，得到较高的光束质量，但是半导体激光器管芯内部整体温度会随之升高，在较大工作电流时温度上升更为明显，这将会严重影响器件光电性能、可靠性及寿命。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了一种半导体激光器。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体激光器，包括：

过渡热沉；

散热结构，设置于过渡热沉的上表面，散热结构的横截面为梯形，梯形的下底与过渡热沉的上表面相接触；

半导体激光器管芯，包括有源区，半导体激光器管芯设置于散热结构的上表面，半导体激光器管芯的下表面的尺寸和散热结构的下表面的尺寸相同；

有源区的下表面的尺寸和散热结构的上表面的尺寸相同，有源区与散热结构的上表面对齐。

可选地，散热结构的横截面为等腰梯形，等腰梯形的上底的尺寸小于等腰梯形的下底的尺寸。

可选地，半导体激光器还包括：

金属热沉，金属热沉的上表面设置有过渡热沉。

可选地，金属热沉的第一侧面、过渡热沉的第二侧面、散热结构的第三侧面和半导体激光器管芯的第四侧面均位于同一平面内，且上述平面与横截面相平行；

第三侧面垂直于散热结构的上表面和下表面。

可选地，半导体激光器管芯和散热结构的连接方式包括焊接。

可选地，在与横截面相垂直的方向上，散热结构的下表面和半导体激光器管芯的下表面对齐。

可选地，有源区靠近散热结构的上表面。

可选地，散热结构的材料包括金或铜中任意一种。

可选地，散热结构的高度为30～50um。

可选地，在与散热结构的横截面相垂直的方向上，半导体激光器管芯的下表面的尺寸与有源区的下表面的尺寸相同。