具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

随着光电技术的发展，激光器的应用越来越广，对于激光器的制备难度、可靠性以及小型化的要求也越来越高。本申请以下实施例提供了一种激光器，可以降低激光器的制备难度，提高激光器的可靠性以及减小激光器的体积。

图2是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图，图3是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图3可以为图2的激光器的爆炸图，图2可以为图3所示的激光器的截面b-b’的示意图。如图2和图3所示，该激光器10可以包括底板1011、环状的侧壁1012、多个发光芯片102和透光密封层103。

侧壁1012与该多个发光芯片102均位于底板1011上，且侧壁1012包围该多个发光芯片102。该底板1011与侧壁1012组成的结构可以称为管壳101，底板1011和侧壁1012围合得到管壳101的容置空间，该管壳101具有开口。透光密封层103位于侧壁1012远离底板1011的一侧。可选地，管壳101中的底板1011与侧壁1012可以为一体结构，或者也可以为独立的结构，通过焊接在一起形成管壳101。

侧壁1012中远离底板1011的表面为环形表面。透光密封层103一面的边缘可以设置有焊料H，该焊料H的设置区域可以为环状区域。需要说明的是，透光密封层103中的焊料H位于靠近底板1011的一面，图3中为了便于示意，在透光密封层103远离底板1011的一面对该焊料H进行标识。透光密封层103可以通过该焊料H与侧壁1012远离底板1011的表面固定，透光密封层103用于密封管壳101的开口，进而底板1011、侧壁1012和透光密封层103可以围成密闭空间。发光芯片102可以位于该密闭空间中，进而避免外界的水氧侵蚀，保证发光芯片的可靠性。需要说明的是，在供应商提供透光密封层时，该透光密封层上就可以设置有焊料，如此也即是透光密封层上预置有焊料。可选地，也可以在制备激光器时，再向该透光密封层上镀焊料。

本申请实施例中，透光密封层103的形状与侧壁1012的形状可以相匹配。如透光密封层103的外边沿的形状和尺寸，与侧壁1012的外环的形状和尺寸相同或大致相同；透光密封层103上的焊料H呈环状。如此才可保证透光密封层103的边缘的焊料可以与侧壁1012远离底板1011的环形表面精准地贴合。请继续参考图2和图3，本申请实施例中以侧壁1012为方形管状结构，透光密封层103呈矩形板状结构为例。可选地，该侧壁也可以为圆形管状结构，相应的透光密封层可以为圆形板状结构；侧壁五边形管状结构，相应的透光密封层可以为五边形板状结构；侧壁也可以为其他形状的管状结构，本申请实施例不做限定。

制备激光器10时，可以先将底板1011与侧壁1012进行焊接，然后将发光芯片102贴装在底板1011上。之后可以将设置有焊料H的透光密封层103设置在侧壁1012远离底板1011的一侧，且使焊料H与侧壁1012远离底板1011的表面接触。接着再对透光密封层103的边缘进行加热使焊料熔化，之后将该焊料H固化，即可得到组装后的激光器10。可选地，在将底板1011与侧壁1012焊接后，也可以先对透光密封层103的边缘进行加热，以使透光密封层103上设置的焊料H熔化。接着将附着有熔化后的焊料H的透光密封层103设置在侧壁1012远离底板1011的一侧，且使该焊料H与侧壁1012远离底板1011的表面接触。最后将该焊料H进行固化，以得到组装后的激光器10。

需要说明的是，激光器中的发光芯片可以为半导体芯片，半导体芯片对环境中的湿气、有害性气体和污染物的敏感性较高，较容易受到损伤。如灰尘、水汽或者离子污染物等颗粒若进入激光器内部，附着在发光芯片表面会引起发光芯片短路或开路，最终导致发光芯片失效。因此，需要对发光芯片进行气密性的封装，以使发光芯片隔绝环境，保证发光芯片的清洁，避免发光芯片由于外界物质受到损害。对发光芯片的封装还起到提高激光器的机械强度，提高激光器的光学性能的作用。

相关技术中，激光器中用于密封管壳的开口的组件为上盖组件。如图1所示，该上盖组件包括金属的密封框003和透光密封层004，密封框003和透光密封层004通过玻璃胶粘接实现一体化。由于玻璃胶与密封框003会存在一定的应力，并且玻璃胶在低温烧结的过程中会产生气泡。在激光器制备完成后进行冲击实验的过程中该玻璃胶会有漏气的风险。

相关技术中，上盖组件与管壳采用平行封焊(或者也称为平行缝焊)的方式进行固定。平行封焊是微电子单片集成电路及混合电路气密封装的一种关键密封工艺，其中封焊质量的优劣对平行封焊产品的密封质量以及可靠性的影响较大。平行封焊过程中采用封焊设备在叠加设置的两个待封焊物件的表面滚动，以向该待封焊物件的表面施加热量，使该待封焊物件的接触面在该热量的作用下熔融，进而将该两个待封焊物体结合。相关技术中，密封框的外边缘叠加设置在管壳的侧壁上，封焊设备在密封框的外边缘滚动，以使密封框与管壳固定。

平行封焊的工艺参数主要有焊接电流和焊接速度。焊接电流越大，该封焊设备产生的热量越大。焊接速度越慢，待封焊物体接受的热量越多。若焊接电流太小，则无法在待封焊物体上形成熔焊点，会影响对管壳的气密。若焊接电流太大，密封框受到的热冲击太大，密封框可能会被烧坏。若焊接速度太小，焊接总时间会延长，焊接热量较大，会导致密封框和管壳温度升高，且导致封焊轨迹不平整。若焊接速度过大，则会导致焊接不连续，上盖组件与管壳的焊接处有可能漏气。因此，相关技术中平行封焊的操控较为困难，激光器的制备难度较高；采用平行封焊技术对上盖组件和管壳进行密封的效果较差，进而导致激光器的可靠性较低。

本申请实施例中，激光器中不设置密封框，而通过密封透光层上设置的焊料直接固定密封透光层与管壳。如此一来，无需采用玻璃胶固定密封框和透光密封层，避免了由于玻璃胶产生的气泡破裂，导致玻璃胶处漏气的情况发生。且由于减少了激光器中的部件，故可以减小激光器的体积，有利于激光器的小型化和薄型化。本申请实施例中，通过焊料进行焊接的方式替代平行封焊进行密封透光层与管壳的固定。相对于平行封焊方式通过加热焊料进行焊接的方式的操作较为简单，无需考虑复杂的焊接参数，进而可以简化对激光器进行密封的工艺过程，简化激光器的制备过程。另外，通过焊料进行焊接的方式的密封可靠性较高，可以提高激光器的密封效果，提高激光器的可靠性。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，透光密封层通过其上设置的焊料与侧壁进行固定。由于通过焊料焊接相比于平行封焊可控性较高，焊接工艺难度较低，因此可以保证较高的焊接质量，且可以降低激光器的制备难度。并且通过焊料焊接的焊接质量较高，可以保证透光密封层、底板和侧壁围成的密闭空间的密封性较好，进而可以降低该密闭空间中发光芯片被水氧侵蚀的风险，提高激光器的可靠性。

另外，透光密封层直接与侧壁固定，以与底板和侧壁围成密闭空间，如此激光器中可以无需设置密封框，可以减少激光器的制备工序，进一步降低激光器的制备难度。并且减少了激光器中的部件，有利于激光器的小型化。

可选地，本申请实施例中管壳101的材质可以为铜，如无氧铜。需要说明的是，发光芯片102在发出激光时会产生较多热量，铜的导热系数较大。本申请实施例中管壳101的材质为铜，如此可以保证管壳101的底板1011上设置的发光芯片102在工作时产生的热量可以快速地通过管壳101进行传导，进而较快散发，避免热量聚集对发光芯片的损伤。可选地，管壳101的材质也可以为铝、氮化铝和碳化硅中的一种或多种。

本申请实施例中，透光密封层103的边缘设置的焊料的材质可以包括金和锡。如该焊料可以为金锡焊料，该金锡焊料中金的含量可以占百分之八十，锡的含量可以占百分之二十。金锡焊料具有高耐腐蚀性、高抗蠕变性及良好的导热和导电性。如金锡焊料的热传导系数可以达到57瓦/米度(W/m·K)。因此，采用金锡焊料进行焊接后的物体的焊接强度较高，且通过金锡焊料进行焊接的工艺的可操控性优于平行封焊工艺，通过金锡焊料进行焊接的成品率较高。

可选地，该焊料可以包括沿远离透光密封层103的方向，依次叠加在透光密封层103的边缘的铂层和金锡合金层。需要说明的是，由于金较难直接在透光密封层上附着，故可以先在透光密封层上设置一层较薄的铂层，进而再在该铂层上镀金锡合金层，以保证金锡合金层的附着牢固度。可选地，铂层的厚度范围可以为0.2毫米～0.3毫米，如该铂层的厚度可以为0.25微米。金锡合金层铂层的厚度范围为2微米～3微米，如为2.5微米。

焊料中的铂层和金锡合金层均呈环状，且铂层和金锡合金层的形状大小可以均相同。示例地，焊料的宽度范围为1毫米～1.5毫米，也即焊料的宽度大于或等于1毫米，且小于或等于1.5毫米。焊料中的铂层和金锡合金层的宽度范围也可以均为1毫米～1.5毫米。焊料呈环状，焊料的宽度也即是该环状的环宽。可选地，该焊料各个位置的宽度均相同；或者焊料不同位置的宽度也可以存在差异，此时各个位置的宽度仍可以均处于焊料的上述宽度范围内。

需要说明的是，在采用焊料焊接两物体时，该两物体通过该焊料相接触的面积越大，该两物体的焊接牢固度越高。本申请实施例中，通过透光密封层103边缘的环状的焊料将透光密封层103与侧壁1012进行固定。由于透光密封层103上的焊料为预先设置好的，故该焊料与侧壁1012的接触面积越大，则透光密封层103与侧壁1012的固定效果越好。示例地，侧壁1012中远离底板1011的环状表面的宽度可以大于透光密封层103中焊料的宽度，以保证将透光密封层103设置在侧壁1012远离底板1011的表面上时，该焊料可以全部接触侧壁。如侧壁各个位置的宽度均相同，该侧壁的宽度可以大于1毫米，也即侧壁中远离底板1011的环状表面的宽度大于1毫米。

本申请实施例中，将透光密封层103的边缘直接与侧壁1012的环状表面固定以进行密封。为了保证密封效果，需保证透光密封层103的边缘与侧壁1012远离底板1011的环状表面的平整度均较高，以避免由于透光密封层103或者侧壁1012的该环状表面存在凹凸缺陷，导致密封失效的情况。示例地，侧壁1012远离底板1011的环状表面的平整度可以大于或等于0.2毫米，也即是该表面中最凹点与最凸点在垂直该表面的方向上的距离小于0.2毫米。

可选地，侧壁1012远离底板1011的环状表面上可以设置有金层。如该环状表面上可以预先镀有金层。由于金锡焊料中大部分成分为金，对透光密封层103加热后，透光密封层103中的金锡焊料可以与侧壁1012上的金层互溶以更好地融为一体，进而可以进一步提高透光密封层103与侧壁1012远离底板1011的环状表面的焊接牢固性。金锡焊料具有良好的浸润性且对镀金层无浸蚀现象。由于金锡合金与镀金层的成分接近，因而通过扩散对很薄镀金层的浸溶程度很低，基本无内部分子的迁移现象，避免了焊接透光密封层对于侧壁原有特性的影响。

本申请实施例中，透光密封层103呈矩形板状。透光密封层103可以包括两个相对的较大表面，以及连接该两个表面的多个较小的侧面，该较大的表面可以与底板1011相对。透光密封层103中各个位置的厚度可以均相同或大致相同。示例地，该透光密封层103的长度范围为17.05毫米～17.35毫米，该透光密封层103的宽度范围为11.15毫米～11.45毫米，该透光密封层103的厚度范围为0.65毫米～0.75毫米。

本申请实施例中，仅通过透光密封层103密封管壳101的开口，该透光密封层103可以在实现对该开口的密封的前提下，还需要具备足够的硬度以及强度，以对管壳101的容置空间中的部件进行保护。且管壳101中的发光芯片102发出的激光需要通过透光密封层103射出，故该透光密封层103的透光率也需要较大。透光密封层103的摩氏硬度可以大于或等于9，和/或，透光率可以大于或等于85％。示例地，透光密封层103的材质可以为蓝宝石。蓝宝石的摩氏硬度高达9.0，透光率大于百分之八十五，且对于可见光和红外波段的光都具有较高的透过率。

本申请实施例中的激光器10可以为多芯片激光二极管(multi_chip LaserDiode，MCL)型的激光器。请继续参考图2和图3，激光器10中的多个发光芯片102可以排成多行多列，图3以激光器10包括排成四行五列的20个发光芯片102为例，其中行方向为y方向，列方向为x方向。激光器10中发光芯片102的数量和排布方式也可以进行适应调整。如激光器10也可以包括排成四行七列的28个发光芯片102，两行七列的14个发光芯片102，或者排成五行五列的25个发光芯片102，本申请实施例不做限定。

请继续参考图2和图3，激光器10还可以包括多个热沉104和多个反射棱镜105。该多个热沉104与多个发光芯片102一一对应，该多个反射棱镜105也与多个发光芯片102一一对应。热沉104和反射棱镜105均固定在底板1011上，每个发光芯片102固定于对应的热沉104上，每个反射棱镜105位于对应的发光芯片102的出光侧。发光芯片102用于向对应的反射棱镜105发出激光，反射棱镜105用于将射入的激光沿远离底板1011的方向(如图2中的z方向)反射，进而使该激光射向透光密封层103。示例地，反射棱镜105中与发光芯片102相对的表面F为反光面，该反光面用于反射射入的激光，以实现反射棱镜105对激光的反射功能。可选地，反射棱镜105中与发光芯片102相对的表面可以镀有反射膜，以形成该反光面。

反射棱镜105的发光面F与底板1011的板面的夹角可以为锐角，进而保证将发光芯片102发出的激光朝远离底板1011的方向反射。示例地，该反光面F与底板1011的板面的夹角可以为45度。可选地，如图2和3所示，反射棱镜105的侧面可以呈直角梯形。可选地，反射棱镜105的侧面也可以呈直角三角形，或者锐角三角形，或者其他形状，本申请实施例不做限定。

请继续参考图2和图3，激光器10还可以包括准直镜组106。准直镜组106位于透光密封层103远离底板1011的一侧。准直镜组106可以包括与激光器10中的多个发光芯片102一一对应的多个准直透镜T。每个发光芯片102可以向对应的反射棱镜105的反光面F发出激光，该反射棱镜105的反光面F将射入的激光反射向透光密封层103，该激光透射透光密封层103后，可以射向该发光芯片102对应的准直透镜T。准直透镜T可以将射入的激光准直后射出，进而实现激光器10的发光。准直镜组106中的多个准直透镜可以一体成型。该准直镜组106远离底板1011的一侧可以具有朝远离底板1011的一侧弯曲的多个凸弧面。准直镜组106中每个凸弧面所在部分可以作为一个准直透镜T，进而可以看做准直镜组106包括多个准直透镜T。

可选地，可以对反射棱镜105的结构进行改造，以使反射棱镜105对射入的激光进行准直，并将该激光进行反射。示例地，图4是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图。如图4所示，每个发光芯片102对应的反射棱镜105的反光面F为凹弧面。发光芯片102将激光射向该凹弧面，该凹弧面可以调整射入的激光的发散角度，以对射入的激光进行准直后，沿远离底板1011的方向反射。进而该激光可以射向透光密封层103，并透射透光密封层103后射出，实现激光器10的发光。此种可选方式中，激光器10可以不包括准直镜组，进而可以减少激光器10中的部件，有利于激光器10的制备过程的简化以及小型化。

相关技术中，激光器中的准直镜组包括多个准直透镜，每个发光芯片对应一个准直透镜。在设置准直镜组时，通常需要以中心或者边缘为基准点，将准直镜组与发光芯片进行耦合，以尽可能地保证各个发光芯片发出的激光精准地射向对应的准直透镜，该耦合工序较为复杂，且对工艺的操作精度以及操作工时均有很大的制约。由于准直镜组中的各个准直透镜的相对位置关系通常为固定的，在对准直镜组进行耦合时，需针对所有发光芯片进行准直透镜的整体耦合。若发光芯片出现贴装误差，发光芯片的贴装位置偏离理论位置，且不同发光芯片偏离的方向不同，则会导致较多发光芯片发出的激光无法精准地射向对应的准直透镜。如此准直镜组的耦合精准性较低，导致对激光的准直效果较差。

本申请实施例中对于图4所示的激光器，每个发光芯片对应的反射棱镜可以直接对激光进行准直，该反射棱镜可以实现准直镜组的作用。如此可以不再设置准直镜组来进行激光的准直，激光器中的部件可以进行一定的减少，激光器的厚度可以减薄，激光器的体积可以减小。另外，可以不再进行准直镜组的耦合工序，减少了激光器的制备难度。并且，可以针对各个发光芯片分别独立设置对应的反射棱镜，反射棱镜与发光芯片的对应位置关系可以设置的较为精准，不会由于发光芯片的贴装误差导致其他发光芯片发出的激光的准直效果，保证了激光器射出的激光的准直度较高。

请继续参考图3，管壳101的侧壁1012的相对两侧可以具有多个开孔，激光器10还可以包括：多个导电引脚(图中未标出)，该多个导电引脚可以分别穿过侧壁中的开孔伸向管壳101内，进而与管壳101固定。导电引脚可以与发光芯片的电极电连接，以将外部电源传输至发光芯片，进而激发发光芯片发出激光。

综上所述，本申请实施例提供的激光器中，透光密封层通过其上设置的焊料与侧壁进行固定。由于通过焊料焊接相比于平行封焊可控性较高，焊接工艺难度较低，因此可以保证较高的焊接质量，且可以降低激光器的制备难度。并且通过焊料焊接的焊接质量较高，可以保证透光密封层、底板和侧壁围成的密闭空间的密封性较好，进而可以降低该密闭空间中发光芯片被水氧侵蚀的风险，提高激光器的可靠性。

另外，透光密封层直接与侧壁固定，以与底板和侧壁围成密闭空间，如此激光器中可以无需设置密封框，可以减少激光器的制备工序，进一步降低激光器的制备难度。并且减少了激光器中的部件，有利于激光器的小型化。

图5是本申请实施例提供的一种激光器的制备方法的流程图，该方法可以用于制备图2、图3或图4的激光器。如图5所示，该方法可以包括：

步骤501、提供底板、环状的侧壁、多个发光芯片以及透光密封层，透光密封层的一面的边缘设置有焊料。

示例地，各个部件的供应商可以直接提供底板、环状的侧壁、多个发光芯片以及透光密封层。供应商直接提供的透光密封层上预置有焊料，也即该透光密封层的一面的边缘设置有焊料，如该焊料为金锡焊料。可选地，供应商直接提供的侧壁的环状表面上可以具有金层。提供的每个发光芯片可以均设置在对应的热沉上，每个发光芯片与对应的热沉组成的组件本申请实施例中称为芯片组件。可选地，步骤501中还可以提供多个反射棱镜、准直镜组和多个导电引脚。

步骤502、将侧壁中环形的表面焊接在底板上。

侧壁具有两个环形的表面。可选地，该两个环形的表面上可以均设置有金层，可以将任一环形的表面焊接在底板上。或者该两个环形的表面中可以仅一个环形的表面上设置有金层，则可以将该环形的表面之外的另一个环形的表面焊接在底板上。

示例地，可以在底板上放置环状的银铜焊料，接着将环状的侧壁放置在底板上，且侧壁的环状底面覆盖该银铜焊料，接着将承载有侧壁的底板放入高温炉中进行密封烧结，以将底板和侧壁焊接为一个整体。可选地，步骤501中提供的侧壁上可以具有多个用于设置导电引脚的开孔。步骤502中还可以在侧壁上的开孔中放置环状的焊料结构(如环状玻璃珠)，将导电引脚穿过该焊料结构及该焊料结构所在的开孔。之后将插有导电引脚的侧壁与底板一同进行密封烧结。

步骤503、将该多个发光芯片贴装于底板上被侧壁包围的区域。

示例地，在将底板与侧壁焊接之后，可以将提供的多个芯片组件和多个反射棱镜贴装在底板上被侧壁包围的区域中，且每个反射棱镜位于其对应的发光芯片的出光侧，继而得到底板、侧壁、多个芯片组件及多个反射棱镜的组装结构。可选地，在将芯片组件贴装完成后，可以进行打线，将导电引脚与发光芯片的电极通过金线连接。

步骤504、将透光密封层设置于侧壁远离底板的一侧，且焊料与侧壁远离底板的表面接触。

示例地，可以先将设置有焊料的透光密封层设置在侧壁远离底板的一侧，且使焊料所在面朝向侧壁，使环状的焊料与侧壁的环状表面对准，之后下压透光密封层使其中的焊料与侧壁远离底板的表面接触。

步骤505、对透光密封层进行加热，以熔化透光密封层上的焊料。

示例地，可以采用气体加热装置对透光密封层进行加热，如可以仅对透光密封层的边缘进行加热，直至熔化透光密封层上的焊料。在该过程中，侧壁上表面上的金层也可以被熔化，进而该熔化的焊料与该熔化的金层可以融为一体，实现将透光密封层与侧壁焊接。如可以通过控制加热时长来控制焊料的熔化程度。

可选地，在步骤503后也可以先将透光密封层上的焊料熔化，之后再将该透光密封层扣于侧壁远离底板的一侧，且使焊料与侧壁远离底板的表面接触，以通过该焊料焊接透光密封层与侧壁。

步骤506、对焊料进行固化，得到激光器。

示例地，可以对熔化后的焊料进行降温，以使该焊料固化，进而实现透光密封层与侧壁的密封固定。可选地，在将焊料固化后还可以将准直镜组与发光芯片进行耦合，以确定准直镜组的设置位置，之后将准直镜组固定于透光密封层远离底板的一侧。

需要说明的是，上述制备过程仅为本申请实施例提供的一种示例性的过程，其中的各个步骤中采用的焊接工艺也可以采用其他工艺代替，各个步骤的先后顺序也可以适应调整，本申请实施例对此不做限定。

综上所述，本申请实施例提供的制备方法制备中，透光密封层通过其上设置的焊料与侧壁进行固定。由于通过焊料焊接相比于平行封焊可控性较高，焊接工艺难度较低，因此可以保证较高的焊接质量，且可以降低激光器的制备难度。并且通过焊料焊接的焊接质量较高，可以保证透光密封层、底板和侧壁围成的密闭空间的密封性较好，进而可以降低该密闭空间中发光芯片被水氧侵蚀的风险，提高激光器的可靠性。

另外，透光密封层直接与侧壁固定，以与底板和侧壁围成密闭空间，如此激光器中可以无需设置密封框，可以减少激光器的制备工序，进一步降低激光器的制备难度。并且减少了激光器中的部件，有利于激光器的小型化。

需要指出的是，在本申请实施例中，术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。“大致”以及“基本”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请中的激光器实施例可以与激光器的制备方法实施例可以相互参考。以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。