本发明涉及半导体器件技术领域，特别是涉及一种混合波长半导体激光器to封装结构。
背景技术：
激光显示，是继黑白显示、彩色显示和数字显示之后的新一代技术，被称为“人类视觉史上的革命”，激光显示具有色域范围广、寿命长、节环保等特点，微型全固态激光器被制造出来之后，电脑将不再需要液晶屏幕，只需随时随地投影，而手机屏幕则可放大数十倍。激光显示技术将成为未来高端显示的主流，应用于公共信息大屏幕、激光电视、数码影院、手机投影显示、便携式投影显示、大屏幕指挥及个性化头盔显示系统等领域，可在超大屏幕展现更逼真、更绚丽的动态图像，产生意想不到的震撼。
半导体激光器作为激光显示光源，将会在未来的激光显示领域发挥重要作用，目前半导体激光器一般采用to管座进行封装，但是采用to封装结构的半导体激光器要么只有一种波长，要么光束质量不理想，不能满足更高要求的使用需求，为此，我们将引入一种新型的to封装结构的半导体激光器，既可以将多波长耦合到一起，也可以通过光学集成，提高光束质量。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种混合波长半导体激光器to封装结构，其结构简单，设计合理，通过光束耦合，有效提升光束质量。
本发明采用的技术方案是：
一种混合波长半导体激光器to封装结构，包括管座、管舌、管壳、若干激光器、若干合束器和光传输装置，所述管壳罩设于所述管座、并与所述管座相配合形成一容置腔，所述管舌设于所述容置腔内，并与所述管座连接，若干所述激光器、若干所述合束器和所述光传输装置分别设于所述容置腔内，且若干所述激光器分别与所述管舌、所述合束器及所述光传输装置连接，所述光传输装置沿所述合束器出射光光路方向设置，所述管壳设有用于所述光传输装置的输送光束穿过的输出窗口。
作为进一步的技术方案，还包括光波导结构，所述光波导结构分别与所述管舌和所述激光器连接。
作为进一步的技术方案，所述光波导结构，包括氧化掩埋层和耦合波导层，所述光波导结构通过过渡热沉与所述管舌连接，所述耦合波导层设有气孔。
作为进一步的技术方案，所述激光器包括依次设置的器件衬底层、器件有源区和器件正面欧姆接触层，所述器件衬底层与所述耦合波导层连接，所述器件衬底层设有器件背面欧姆接触层，所述管舌设有电极引线平台，所述器件背面欧姆接触层和所述电极引线平台通过引线连接。
作为进一步的技术方案，所述器件衬底层与所述耦合波导层键合连接。
作为进一步的技术方案，所述光波导结构，可以设为圆形或半圆形。
作为进一步的技术方案，所述耦合波导层的横截面可以固定不变或逐渐变化。
作为进一步的技术方案，若干所述激光器的出射光可以是脉冲或连续光。
作为进一步的技术方案，若干所述激光器的出射光的波长可以相同或不同。
作为进一步的技术方案，所述合束器采用soi结构。
本发明的有益效果如下：
本发明包括管座、管舌、管壳、若干激光器、若干合束器和光传输装置，包括管座、管舌、管壳、若干激光器、若干合束器和光传输装置，所述管壳罩设于所述管座、并与所述管座相配合形成一容置腔，所述管舌设于所述容置腔内，并与所述管座连接，若干所述激光器、若干所述合束器和所述光传输装置分别设于所述容置腔内，且若干所述激光器分别与所述管舌、所述合束器及所述光传输装置连接，所述光传输装置沿所述合束器出射光光路方向设置，所述管壳设有用于所述光传输装置的输送光束穿过的输出窗口，本发明结构简单，设计合理，通过设置若干合束器，将若干激光器的出射光进行多波长耦合，并经光学窗口输出若干束混合波长，其输出了混合波长光束，并有效提升了光束质量，可以满足激光显示光源的使用需求。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的管舌、光波导结构和激光器的连接结构的示意图；
图3为本发明实施例2中光束在光纤与波导中的传播过程示意图；
图4为本发明实施例3中若干光波导结构和若干激光器的的空间立体结构连接结构示意图；
附图标记说明：1.管座、2.管舌、21.电极引线平台、3.管壳、4.激光器、41.器件衬底层、411.器件背面欧姆接触层、42.器件有源区、43.器件正面欧姆接触层、5.合束器、6.光传输装置、7.光波导结构、71.氧化掩埋层、72.耦合波导层、721.气孔、8.过渡热沉。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例中的混合波长半导体激光器to封装结构，包括管座1、管舌2、管壳3、若干激光器4、若干合束器5和光传输装置6，所述管壳3罩设于所述管座1、并与所述管座1相配合形成一容置腔，所述管舌2设于所述容置腔内，并与所述管座1连接，若干所述激光器4、若干所述合束器5和所述光传输装置6分别设于所述容置腔内，且若干所述激光器4分别与所述管舌2、所述合束器5及所述光传输装置6连接，所述光传输装置6沿所述合束器5的出射光光路方向设置，所述管壳3设有用于所述光传输装置6的输出光束穿过的输出窗口，参见图1，具体地，本实施例设有两个激光器4，出射光为波长是1550nm的脉冲或连续光，两个激光器4发出的光，传播到合束器5中，最后两束光合束，并经光传输装置6，通过输出窗口输出腔外。
在本实施例中，所述合束器5为合束光纤。
在本实施例中，通过设置合束器5，将激光器4的出射光进行合束，并经输出窗口输出混合波长光束，有效提升了光束质量，可以更好地满足激光显示光源的使用需求。
实施例2
参见图2，在上述实施例的基础上，还包括光波导结构7，所述光波导结构7设置于所述管舌2上，并与所述激光器4连接，具体地，所述光波导结构7采用soi结构，包括氧化掩埋层71和耦合波导层72。所述激光器4包括器件衬底层41、器件有源区42和器件正面欧姆接触层43。所述耦合波导层72设有气孔721，所述器件衬底层41设有器件背面欧姆接触层411，所述管舌2设有电极引线平台21，所述器件背面欧姆接触层411和所述电极引线平台21通过引线连接。
其中，所述光传输装置6可以设为光纤，所述器件衬底层41与所述耦合波导层72键合连接，使得所述激光器4与所述光波导结构7共同与光纤的前端连接。本实施例中，所述光波导结构7，可以为圆形或半圆形，若干所述激光器4的出射光可以是脉冲或连续光，若干所述激光器4的出射光的波长可以相同或不同，参见图3，通过这样的设置，合束后的光波，不仅具有多混合波长，且出射后显示的光斑形状可调，可以根据显示需求，具体设置光波导结构7的形状，以及激光器4的具体激光类型设置。
在本实施例中，激光器4为波长是1550nm的inp激光器结构，具体的光波导结构7为硅波导，参见图1和图2所示，激光器4发射的光，与光波导结构7耦合后，经合束器5合束后，并经光传输装置6，通过输出窗口输出腔外。
在本实施例中，通过设置多个键合于光波导结构7的激光器4和多个合束器5，实现将激光器4的出射光进行多波长耦合，并经输出窗口输出混合波长，其输出了混合波长光束，并有效提升了光束质量，可以更好地满足激光显示光源的使用需求。
实施例3
在上述实施例1和2的基础上，参见图4，可以根据使用需求，将多个光波导结构7，采用空间立体结构设计，设为整体的混合波长半导体激光器to封装结构，这样的设置，集成度更高，在满足更高的激光器光源使用需求的同时，可以满足满足电子器件的小型化和集成化，实用性更强。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，包括管座、管舌、管壳、若干激光器、若干合束器和光传输装置，所述管壳罩设于所述管座、并与所述管座相配合形成一容置腔，所述管舌设于所述容置腔内，并与所述管座连接，若干所述激光器、若干所述合束器和所述光传输装置分别设于所述容置腔内，且若干所述激光器分别与所述管舌、所述合束器及所述光传输装置连接，所述光传输装置沿所述合束器出射光光路方向设置，所述管壳设有用于所述光传输装置的输送光束穿过的输出窗口。
2.根据权利要求1所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，还包括光波导结构，所述光波导结构分别与所述管舌和所述激光器连接。
3.根据权利要求2所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述光波导结构，包括氧化掩埋层和耦合波导层，所述光波导结构通过过渡热沉与所述管舌连接，所述耦合波导层设有气孔。
4.根据权利要求3所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述激光器包括依次设置的器件衬底层、器件有源区和器件正面欧姆接触层，所述器件衬底层与所述耦合波导层连接，所述器件衬底层设有器件背面欧姆接触层，所述管舌设有电极引线平台，所述器件背面欧姆接触层和所述电极引线平台通过引线连接。
5.根据权利要求4所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述器件衬底层与所述耦合波导层键合连接。
6.根据权利要求3所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述光波导结构，可以设为圆形或半圆形。
7.根据权利要求3所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述耦合波导层的横截面可以固定不变或逐渐变化。
8.根据权利要求1所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，若干所述激光器的出射光可以是脉冲或连续光。
9.根据权利要求1所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，若干所述激光器的出射光的波长可以相同或不同。
10.根据权利要求1所述的一种混合波长半导体激光器to封装结构，其特征在于，所述合束器采用soi结构。
技术总结