一種上轉換雷射筆的製作方法
2023-05-02 03:05:41
專利名稱：一種上轉換雷射筆的製作方法
技術領域：
本發明屬於半導體雷射器製造與應用技術領域。
背景技術：
發射可見光的半導體雷射筆，以體積小，攜帶輕便，色彩豔麗被人們大量應用在激 光指示、照明、演出領域中。現有產品使用的基礎材料多是AlInGaAS、GaN、ZnSe生產工藝復 雜，如使用氣相外延法(VPE)，分子束外延法(MBE)，MOCVD方法(金屬有機化合物汽相澱 積)，化學束外延(CBE)等技術，以上方法成本大，設備與技術要求高。使用上轉換螢光技術，直接將簡單廉價的近紅外半導體雷射器的發射光轉換成可 見光，是人們尋求的手段之一。現有技術主要是將上轉換螢光玻璃製備成光纖或棒狀結構 的轉換腔，反覆經過玻璃透鏡聚焦，產生可見光束；當光纖或棒狀結構的上轉換螢光玻璃被 紅外雷射激發時，透明度高傳播距離遠，但發光與轉換強度較弱。本發明的一種上轉換雷射筆的製造方法，使用矽酸鹽上轉換玻璃聚焦透鏡，結合 980紅外半導體雷射器，製造出一種結構簡單、發光效率高的可攜式雷射筆，該筆可以發出 可見綠光與藍光。
發明內容本發明的目的是使用矽酸鹽上轉換玻璃聚焦透鏡，結合980nm紅外半導體雷射 器，製造出一種結構簡單、發光效率高的可攜式雷射筆，該筆可以發出可見綠光與藍光。本發明是通過以下技術解決方案實現的本發明的一種上轉換雷射筆，其特徵是前端紅外上轉換螢光玻璃透鏡(1)與中 部紅外線980nm半導體雷射器⑵及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源⑷座構成。 當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經上轉換螢光玻璃透鏡轉換 並聚焦發出可見雷射束。本發明的一種上轉換雷射筆整體是以金屬銅管(3)為基礎，內部前端設置上轉換 螢光玻璃透鏡(1)；中部紅外線980nm半導體雷射器(2)；尾部是放置電池位置，電池使用 DC3V為工作電源(4)；同時外部銅管可以幫助雷射器工作時散熱。本發明的紅外上轉換螢光玻璃透鏡主要選擇的材料是高透過率的矽酸鹽玻璃， 及高效率發光的氟化釔鈉的混合玻璃態。上轉換螢光玻璃經過光學冷加工，可製成各類小 尺寸的凸凹透鏡。本發明選擇的紅外上轉換螢光玻璃透鏡，並加工成凸透鏡，在980nm紅外雷射照 射時可以產生綠色光束。紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用綠色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生綠色光束。本發明的紅外上轉換螢光玻璃透鏡，還可以是在980nm紅外雷射照射時可以產生 藍色光束。[0013]紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用藍色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生藍色光束。本發明中玻璃透明度與硬度，對雷射照射距離有較大影響。本發明的紅外上轉換螢光玻璃透鏡前後端均可設置光學聚焦凸凹透鏡，經聚焦後 可以改變可見光照射距離。
圖1雷射筆結構原理圖
具體實施方式
本發明的一種上轉換雷射筆的製造方法，其特徵是前端紅外上轉換螢光玻璃透 鏡(1)與中部紅外線980nm半導體雷射器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源 (4)座構成。當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經上轉換螢光玻 璃透鏡轉換並聚焦發出可見雷射束。本發明涉及的紅外線980nm半導體雷射器為市場常見的雷射器，功率大於50mW產 生效果明顯。本發明使用的銅質材料筆管，可以為雷射器散熱起較大作用。本發明的紅外上轉換螢光玻璃透鏡前後端均可設置光學聚焦凸凹透鏡，經聚焦後 可以改變可見光照射距離。上轉換螢光玻璃經過光學冷加工製成凸凹透鏡。本發明的紅外上轉換螢光玻璃透鏡主要選擇是高透過率的矽酸鹽玻璃，及高效 率發光的氟化釔鈉的混合玻璃態，有利於上轉換玻璃的透明，有助於提高發光效率。紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用綠色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生綠色光束。紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用藍色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生藍色光束。使用銅質材料，製備直徑12毫米的圓形筆管，長度一般不超過150毫米，前端放置 紅外上轉換螢光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線980nm半導體雷射器；半導體雷射器 直接與3V電池電源連接。當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經 上轉換螢光玻璃透鏡轉換並聚焦發出可見雷射束。本發明優點在於1)本發明使用廉價紅外半導體雷射器經紅外上轉換螢光玻璃透鏡直接發光可見 光。2)本發明雷射筆照射距離可以在3米以上。3)本發明紅外上轉換螢光玻璃透明度好、硬度強、發光效率高。4)本發明紅外上轉換螢光玻璃無毒無害，適合應用在玩具、演出、禮品、防偽、指 示、照明等領域。實施例1紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用綠色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生綠色光束。使用銅質材料，製備直徑12毫米的圓形筆管，長度150毫米，前端放置紅外上轉換 螢光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線980nm半導體雷射器；半導體雷射器直接與3V電
4池電源連接。當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經上轉換螢光玻 璃透鏡轉換並聚焦發出可見綠色雷射束。實施例2紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用藍色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時 可以產生藍色光束。使用銅質材料，製備直徑12毫米的圓形筆管，長度150毫米，前端放置紅外上轉換 螢光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線980nm半導體雷射器；半導體雷射器直接與3V電 池電源連接。當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經上轉換螢光玻 璃透鏡轉換並聚焦發出可見藍色雷射束。在上面針對本發明較好的實施方式作了舉例說明後，對本領域的技術人員來說應 明白的是，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，對本發明所作的任何改變和改進都在 本發明的範圍內。
權利要求一種上轉換雷射筆，在金屬管內有上轉換螢光玻璃透鏡與半導體雷射器，其特徵是由前端紅外上轉換螢光玻璃透鏡(1)與中部紅外線980nm半導體雷射器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源(4)座構成。
2.如權利要求1所述的一種上轉換雷射筆，其特徵是紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用 綠色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時可以產生綠色光束。
3.如權利要求1所述的一種上轉換雷射筆，其特徵是紅外上轉換螢光玻璃透鏡，使用 藍色上轉換螢光玻璃，在980nm紅外雷射照射時可以產生藍色光束。
4.如權利要求1所述的一種上轉換雷射筆，其特徵是紅外上轉換螢光玻璃透鏡前後 端均可設置光學聚焦凸凹透鏡，經聚焦後可以改變可見光照射距離。
專利摘要一種上轉換雷射筆，它包括前端紅外上轉換螢光玻璃透鏡(1)與中部紅外線980nm半導體雷射器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源(4)座構成。當電源接通時，半導體雷射器發射出不可見980nm紅外雷射，經上轉換螢光玻璃透鏡轉換並聚焦發出可見雷射束。製造出一種結構簡單、發光效率高的可攜式雷射筆，該筆可以發出可見綠光與藍光。
文檔編號H01S5/00GK201656242SQ200920209829
公開日2010年11月24日 申請日期2009年9月22日 優先權日2009年9月22日
發明者史陳峰, 耿樹範, 費運啟, 邊靜宇, 鄭巖 申請人:上海科潤光電技術有限公司