專(zhuān)利名稱(chēng)：一種上轉(zhuǎn)換激光筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器制造與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
發(fā)射可見(jiàn)光的半導(dǎo)體激光筆，以體積小，攜帶輕便，色彩艷麗被人們大量應(yīng)用在激 光指示、照明、演出領(lǐng)域中。現(xiàn)有產(chǎn)品使用的基礎(chǔ)材料多是AlInGaAS、GaN、ZnSe生產(chǎn)工藝復(fù) 雜，如使用氣相外延法(VPE)，分子束外延法(MBE)，MOCVD方法(金屬有機(jī)化合物汽相淀 積)，化學(xué)束外延(CBE)等技術(shù)，以上方法成本大，設(shè)備與技術(shù)要求高。使用上轉(zhuǎn)換熒光技術(shù)，直接將簡(jiǎn)單廉價(jià)的近紅外半導(dǎo)體激光器的發(fā)射光轉(zhuǎn)換成可 見(jiàn)光，是人們尋求的手段之一。現(xiàn)有技術(shù)主要是將上轉(zhuǎn)換熒光玻璃制備成光纖或棒狀結(jié)構(gòu) 的轉(zhuǎn)換腔，反復(fù)經(jīng)過(guò)玻璃透鏡聚焦，產(chǎn)生可見(jiàn)光束；當(dāng)光纖或棒狀結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)換熒光玻璃被 紅外激光激發(fā)時(shí)，透明度高傳播距離遠(yuǎn)，但發(fā)光與轉(zhuǎn)換強(qiáng)度較弱。本發(fā)明的一種上轉(zhuǎn)換激光筆的制造方法，使用硅酸鹽上轉(zhuǎn)換玻璃聚焦透鏡，結(jié)合 980紅外半導(dǎo)體激光器，制造出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光效率高的便攜式激光筆，該筆可以發(fā)出 可見(jiàn)綠光與藍(lán)光。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是使用硅酸鹽上轉(zhuǎn)換玻璃聚焦透鏡，結(jié)合980nm紅外半導(dǎo)體激光 器，制造出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光效率高的便攜式激光筆，該筆可以發(fā)出可見(jiàn)綠光與藍(lán)光。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種上轉(zhuǎn)換激光筆，其特征是前端紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡(1)與中 部紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器⑵及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源⑷座構(gòu)成。 當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng)上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡轉(zhuǎn)換 并聚焦發(fā)出可見(jiàn)激光束。本發(fā)明的一種上轉(zhuǎn)換激光筆整體是以金屬銅管(3)為基礎(chǔ)，內(nèi)部前端設(shè)置上轉(zhuǎn)換 熒光玻璃透鏡(1)；中部紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器(2)；尾部是放置電池位置，電池使用 DC3V為工作電源(4)；同時(shí)外部銅管可以幫助激光器工作時(shí)散熱。本發(fā)明的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡主要選擇的材料是高透過(guò)率的硅酸鹽玻璃， 及高效率發(fā)光的氟化釔鈉的混合玻璃態(tài)。上轉(zhuǎn)換熒光玻璃經(jīng)過(guò)光學(xué)冷加工，可制成各類(lèi)小 尺寸的凸凹透鏡。本發(fā)明選擇的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，并加工成凸透鏡，在980nm紅外激光照 射時(shí)可以產(chǎn)生綠色光束。紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用綠色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生綠色光束。本發(fā)明的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，還可以是在980nm紅外激光照射時(shí)可以產(chǎn)生 藍(lán)色光束。[0013]紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生藍(lán)色光束。本發(fā)明中玻璃透明度與硬度，對(duì)激光照射距離有較大影響。本發(fā)明的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡前后端均可設(shè)置光學(xué)聚焦凸凹透鏡，經(jīng)聚焦后 可以改變可見(jiàn)光照射距離。


圖1激光筆結(jié)構(gòu)原理圖
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一種上轉(zhuǎn)換激光筆的制造方法，其特征是前端紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透 鏡(1)與中部紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源 (4)座構(gòu)成。當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng)上轉(zhuǎn)換熒光玻 璃透鏡轉(zhuǎn)換并聚焦發(fā)出可見(jiàn)激光束。本發(fā)明涉及的紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器為市場(chǎng)常見(jiàn)的激光器，功率大于50mW產(chǎn) 生效果明顯。本發(fā)明使用的銅質(zhì)材料筆管，可以為激光器散熱起較大作用。本發(fā)明的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡前后端均可設(shè)置光學(xué)聚焦凸凹透鏡，經(jīng)聚焦后 可以改變可見(jiàn)光照射距離。上轉(zhuǎn)換熒光玻璃經(jīng)過(guò)光學(xué)冷加工制成凸凹透鏡。本發(fā)明的紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡主要選擇是高透過(guò)率的硅酸鹽玻璃，及高效 率發(fā)光的氟化釔鈉的混合玻璃態(tài)，有利于上轉(zhuǎn)換玻璃的透明，有助于提高發(fā)光效率。紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用綠色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生綠色光束。紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生藍(lán)色光束。使用銅質(zhì)材料，制備直徑12毫米的圓形筆管，長(zhǎng)度一般不超過(guò)150毫米，前端放置 紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器；半導(dǎo)體激光器 直接與3V電池電源連接。當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng) 上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡轉(zhuǎn)換并聚焦發(fā)出可見(jiàn)激光束。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于1)本發(fā)明使用廉價(jià)紅外半導(dǎo)體激光器經(jīng)紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡直接發(fā)光可見(jiàn) 光。2)本發(fā)明激光筆照射距離可以在3米以上。3)本發(fā)明紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透明度好、硬度強(qiáng)、發(fā)光效率高。4)本發(fā)明紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃無(wú)毒無(wú)害，適合應(yīng)用在玩具、演出、禮品、防偽、指 示、照明等領(lǐng)域。實(shí)施例1紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用綠色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生綠色光束。使用銅質(zhì)材料，制備直徑12毫米的圓形筆管，長(zhǎng)度150毫米，前端放置紅外上轉(zhuǎn)換 熒光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器；半導(dǎo)體激光器直接與3V電
4池電源連接。當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng)上轉(zhuǎn)換熒光玻 璃透鏡轉(zhuǎn)換并聚焦發(fā)出可見(jiàn)綠色激光束。實(shí)施例2紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí) 可以產(chǎn)生藍(lán)色光束。使用銅質(zhì)材料，制備直徑12毫米的圓形筆管，長(zhǎng)度150毫米，前端放置紅外上轉(zhuǎn)換 熒光玻璃透鏡；距離2-3毫米放置紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器；半導(dǎo)體激光器直接與3V電 池電源連接。當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng)上轉(zhuǎn)換熒光玻 璃透鏡轉(zhuǎn)換并聚焦發(fā)出可見(jiàn)藍(lán)色激光束。在上面針對(duì)本發(fā)明較好的實(shí)施方式作了舉例說(shuō)明后，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)應(yīng) 明白的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對(duì)本發(fā)明所作的任何改變和改進(jìn)都在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種上轉(zhuǎn)換激光筆，在金屬管內(nèi)有上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡與半導(dǎo)體激光器，其特征是由前端紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡(1)與中部紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源(4)座構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的一種上轉(zhuǎn)換激光筆，其特征是紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用 綠色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí)可以產(chǎn)生綠色光束。
3.如權(quán)利要求1所述的一種上轉(zhuǎn)換激光筆，其特征是紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡，使用 藍(lán)色上轉(zhuǎn)換熒光玻璃，在980nm紅外激光照射時(shí)可以產(chǎn)生藍(lán)色光束。
4.如權(quán)利要求1所述的一種上轉(zhuǎn)換激光筆，其特征是紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡前后 端均可設(shè)置光學(xué)聚焦凸凹透鏡，經(jīng)聚焦后可以改變可見(jiàn)光照射距離。
專(zhuān)利摘要一種上轉(zhuǎn)換激光筆，它包括前端紅外上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡(1)與中部紅外線(xiàn)980nm半導(dǎo)體激光器(2)及固定它們的金屬散熱管(3)，3V電池電源(4)座構(gòu)成。當(dāng)電源接通時(shí)，半導(dǎo)體激光器發(fā)射出不可見(jiàn)980nm紅外激光，經(jīng)上轉(zhuǎn)換熒光玻璃透鏡轉(zhuǎn)換并聚焦發(fā)出可見(jiàn)激光束。制造出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)光效率高的便攜式激光筆，該筆可以發(fā)出可見(jiàn)綠光與藍(lán)光。
文檔編號(hào)H01S5/00GK201656242SQ200920209829
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者史陳峰, 耿樹(shù)范, 費(fèi)運(yùn)啟, 邊靜宇, 鄭巖 申請(qǐng)人:上海科潤(rùn)光電技術(shù)有限公司