本发明涉及一种慢轴准直透镜封装工装及其工作方法,属于激光器封装定位工装。
背景技术:
1、半导体激光器效率高、体积小、重量轻、寿命长、可靠性高、易于调制及价格低廉等优点,在工业、医疗、通信及军事等领域得到了广泛应用。在20世纪90年代取得了突破性进展,其标志是半导体激光器的输出功率显著增加,国外千瓦级的高功率半导体激光器已经商品化,国内样品器件输出已达到600w以上。
2、半导体激光经激发出光后在x轴/y轴方向都有一定的大小的发散角,其中x轴发散角大,称为快轴方向,y轴发散角较小,称为慢轴方向。在实际用途中需要将透镜将进行封装。
3、公开号cn215732672u公开了一种sac耦合定位工装,可以实现快速定位慢轴准直透镜,提高生产效率。但该项实用新型只能适用于一种壳体,不同壳体需要不同的工装;而且随着使用次数的增多,工装会有磨损,影响工装精度;同时该工装放入产品内部更容易磕碰剐蹭其他光学件。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供一种慢轴准直透镜封装工装及其工作方法,以解决现有sac定位过程中工装不能兼容、工装易磨损等问题。
2、术语解释:
3、sac(slow axis collimator):慢轴准直。
4、sac透镜:慢轴准直透镜。
5、本发明的技术方案如下:
6、一方面,本发明提供一种慢轴准直透镜封装工装,包括底座、定位工装、连接件和三维位移调节装置;
7、所述底座用于固定半导体激光器壳体,定位工装的数量为多个,用于与多个sac透镜配合,并将sac透镜封装至半导体激光器壳体内,多个定位工装均通过连接件与三维位移调节装置连接,三维位移调节装置能够调节定位工装的三维位移。
8、优选的,所述定位工装的数量与sac透镜的数量相同,每个定位工装底部均设置有工装卡槽,工装卡槽为台阶状槽,工装卡槽尺寸与sac透镜一致。
9、优选的,所述连接件为金属材质,每个定位工装的侧壁和顶部装配有磁铁,侧壁的磁铁用于多个定位工装之间连接,顶部的磁铁用于与连接件连接。定位工装采用模块化设计,每个定位工装适配一个sac透镜,侧边嵌有磁铁,可以根据半导体激光器芯片数量调整定位工装数量。
10、优选的,所述底座通过螺丝或气动开关的方式固定半导体激光器壳体,可以根据壳体实际尺寸和sac透镜的焦距确定半导体激光器壳体固定位置。
11、优选的,所述三维位移调节装置包括x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置,分别用于调节x轴、y轴和z轴的位移,其中,z轴调节装置通过连接件与定位工装连接,所述z轴调节装置设置于y轴调节装置上,y轴调节装置设置于x轴调节装置上。
12、优选的,所述x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置的结构相同,均包括框架、螺杆和滑块,所述螺杆设置于框架上,螺杆外表面设置有外螺纹,滑块内部设置有与螺杆的外螺纹配合的内螺纹,旋转螺杆能够使滑块沿螺杆长度方向运动;x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置的螺杆长度方向分别与x轴、y轴、z轴方向一致;
13、所述x轴调节装置的框架固定于底座上,y轴调节装置的框架设置于x轴调节装置的滑块上,使得y轴调节装置整体跟随x轴调节装置的滑块运动;z轴调节装置的框架设置于y轴调节装置的滑块上,使得z轴调节装置整体跟随y轴调节装置的滑块运动;通过旋转x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置的螺杆,即可调节对应的位移。
14、优选的,所述螺杆上设置有刻度。
15、三维位移调节装置便于更换半导体激光器壳体后及时调节定位工装位置,定位工装位于x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置上,能够根据壳体的尺寸,通过调节x、y两个轴调整定位工装的位置来适应壳体,调节z轴适配产品高度。
16、优选的,半导体激光器为高功率激光器或超高功率激光器。
17、本发明可以兼容多种壳体的工装,而且可以有效避免工装与壳体接触造成的工装磨损、与其他光学件磕碰等问题。
18、另一方面,本发明提供一种慢轴准直透镜封装工装的工作方法,包括:
19、根据sac透镜焦距确认定位工装的最佳位置,并通过三维位移调节装置将定位工装调节至最佳位置,并标注x轴调节装置和y轴调节装置的螺杆刻度,使用时,对于同一sac透镜,将x轴调节装置和y轴调节装置的螺杆旋转至刻度处即可;不同产品可对应不同刻度;
20、转动z轴调节装置的螺杆,使定位工装缓慢下降,逐步探入半导体激光器壳体内,在sac透镜位置下方的半导体激光器壳体上点胶,将sac透镜卡入工装卡槽内,照射uv灯固化;
21、在sac透镜位置下方的半导体激光器壳体上点胶,将sac透镜卡入工装卡槽内,转动z轴调节装置的螺杆,使定位工装缓慢下降,逐步探入半导体激光器壳体内,照射uv灯固化;
22、移动三维位移调节装置将定位工装撤出,进行下台产品组装。
23、本发明的有益效果为:
24、本发明的慢轴准直透镜封装工装及其工作方法,因采用z轴调节装置将定位工装下降探入半导体激光器壳体内,定位工装还可以调节x/y轴位置,同时定位工装配有磁铁可以根据芯片个数调整工装数量,所以能够可以适配多种半导体激光器壳体和芯片数量。
25、常规定位工装是卡入壳体内部来定位,会对壳体和光学件产生磨损,本发明的定位工装与半导体激光器壳体无接触,靠三维位移调节装置来定位,可以避免定位工装与壳体、光学件接触造成工装磨损影响精度。
1.一种慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,包括底座、定位工装、连接件和三维位移调节装置;
2.根据权利要求1所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述定位工装的数量与sac透镜的数量相同,每个定位工装底部均设置有工装卡槽,工装卡槽为台阶状槽,工装卡槽尺寸与sac透镜一致。
3.根据权利要求2所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述连接件为金属材质,每个定位工装的侧壁和顶部装配有磁铁,侧壁的磁铁用于多个定位工装之间连接,顶部的磁铁用于与连接件连接。
4.根据权利要求3所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述底座通过螺丝或气动开关的方式固定半导体激光器壳体。
5.根据权利要求4所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述三维位移调节装置包括x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置,分别用于调节x轴、y轴和z轴的位移,其中,z轴调节装置通过连接件与定位工装连接,所述z轴调节装置设置于y轴调节装置上,y轴调节装置设置于x轴调节装置上。
6.根据权利要求5所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置的结构相同,均包括框架、螺杆和滑块,所述螺杆设置于框架上,螺杆外表面设置有外螺纹,滑块内部设置有与螺杆的外螺纹配合的内螺纹,旋转螺杆能够使滑块沿螺杆长度方向运动;x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置的螺杆长度方向分别与x轴、y轴、z轴方向一致;
7.根据权利要求6所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,所述螺杆上设置有刻度。
8.根据权利要求7所述的慢轴准直透镜封装工装,其特征在于,半导体激光器为高功率激光器或超高功率激光器。
9.一种权利要求8所述的慢轴准直透镜封装工装的工作方法,其特征在于,包括:
