[发明专利]一种条形半导体激光器端面镀膜夹具及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种条形半导体激光器端面镀膜夹具及其应用，属于半导体激光器芯片制造工艺的技术领域。

背景技术

条形半导体激光器(LD)具有体积小、重量轻、转换效率高、工作寿命长等优点，被广泛应用于固体激光器泵浦、工业加工、激光医疗和军事等领域，有着非常广泛的应用前景和市场价值。

在条形半导体激光器芯片生产的工艺过程中，针对激光器巴条的端面镀膜是非常重要的工艺步骤之一。针对条形半导体激光器巴条的端面镀膜主要有两个目的：1、实现对腔面的保护，避免激光器端面被大气环境中水气、油污、灰尘等污染，并防止因解离产生的晶体悬挂键与氧化性气体发生反应，而这种反应将降低激光器性能和寿命；2、合理的调整条形激光器两个端面的反射率，优化激光器阈值电流、出射效率，最终实现单面的最大激光功率输出。

现有的条形半导体激光器巴条端面镀膜夹具种类繁多，应用于镀膜工艺中,主要目的是夹持一定数量并行排列的条形激光器巴条。

中国专利CN204333598U公开了一种半导体激光器芯片腔面镀膜夹具，包括基体、滑块、夹持机构和底座，基体中部设有贯穿的通孔，通孔的中部设有垂直的一对平行滑轨，内置第一滑块和第二滑块，紧贴第一滑块设置有螺栓，穿过基体上的螺纹与滑块垂直；底座的顶面上方为设有凹槽的载台，凹槽的宽度小于芯片的长度，用来承载芯片，芯片的两端设有限位块，防止芯片歪斜，所述载台位于通孔内，所述底座的顶面、载台的顶面与基体的底面相互平行。本实用新型采用堆叠-夹持的方式固定芯片，但是该夹具采用螺栓驱动对激光器芯片进行堆叠夹紧；无夹持端和垫片之分，易出现镀膜材料的污染，还需要更换部件；只具有导向槽，无导向杆，容易造成夹持部支撑变形，影响夹持力度；所示夹具的上边框较短，需要多个固定栓进行固定；整个滑块底部无滑轨，夹持平整度难以保证；基座只提供载台和限位台对夹具进行固定，其固定效果较差。

中国专利CN104218446公开了一种半导体激光器装条装置及装条方法，该装置包括支座和夹具，夹具置于支座上，支座上带有间隔的四条脊，两个外侧脊的高度相同，中间两个脊的高度相同，中间两个脊的高度小于两个外侧脊的高度；夹具包括固定夹板、活动夹板和导柱，固定夹板上设置有导柱，活动夹板安装在导柱上，活动夹板和固定夹板之间设置有弹簧，活动夹板上设置有与支座上四条脊相对应的四条槽；装条时，将夹具放置到支座上，使夹具的固定夹板和活动夹板处于支座上的四条脊之间，使支座倾斜放置，自下至上陪条和巴条逐次相间地放置在支座上并夹在固定夹板和活动夹板之间。该专利的技术不足在于，所述导向用的滑杆由弹簧控制，且未完全包覆，如果出现镀膜材料污染，将导致阻塞引发夹持力不足，且需要整体更换或清洁。

中国专利CN203747237公开一种新型半导体激光器腔面镀膜夹具，包括T型栓，夹具外壳和内嵌组合模块，夹具外壳的中央设置有第一矩形通槽，在第一矩形通槽的中下部设置有向夹具外壳的两侧延伸的凹槽，夹具外壳的上表面与第一矩形通槽之间设置有横梁，横梁中间设置有贯穿横梁的贯穿通孔，横梁上设置有与夹具外壳垂直的、穿过贯穿通孔的第一螺孔，内嵌组合模块为与第一矩形通槽相契合的矩形形状，内嵌组合模块的中下部设置有向两侧延伸的槽型凸起；内嵌组合模块嵌入夹具外壳内部的第一矩形通槽中，T型栓插入贯穿通孔中并用插入第一螺孔的螺钉固定。该专利的技术不足在于，无夹持端和垫片之分，易出现镀膜材料的污染；仅靠滑动部件和固定螺栓对芯片进行夹紧，无法实现对芯片的平整固定。

中国专利CN 101748367公开一种用于半导体激光器腔面镀膜的装置和方法，所述的装置由三个以倾斜角固定在蒸镀平台上的承片台构成，使用时首先将解理出腔面的激光器置于承片台上，腔面贴近承片台边缘；然后利用弹簧片固定激光器，激光器的上表面被弹簧片保护；最后将承片台安装在蒸镀平台上，将安装好的蒸镀平台放入蒸镀腔体中进行蒸镀。在蒸镀过程中，由于激光器上表面被弹簧片覆盖，下表面紧贴承片台，并且激光器腔面与蒸发平面成一定倾斜角，激光器的上下表面都受到保护而不会被蒸镀薄膜，有效避免了蒸镀时引入金属短路或者金属电极被绝缘薄膜覆盖的可能性。该专利的技术不足在于，仅记载利用弹簧片对芯片进行固定，未记载具体的夹持架构。