一种多通道半导体激光器打印方法与流程
本发明属于3d打印，尤其涉及一种多通道半导体激光器打印方法。
背景技术：
1、随着半导体激光器技术的不断提升，半导体激光器，以体积小、电光转化效率高、耦合效率高、响应速度快等优势，在激光加工、医疗、光纤通信等民用领域以及激光制导、激光通信、激光武器等军事领域获得了广泛的应用。半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高等众多优点，随着应用领域对激光功率要求越来越高，bar条阵列封装的高功率半导体激光器件得以出现并迅速发展。
2、多通道半导体激光器，如巴条(bar条)阵列封装的激光器，通常会有数十个发光单元，可以实现最高数百瓦的激光功率输出，例如典型的808nm的bar条激光器，每个发光单元的间距为0.5mm，激光器谐振腔出光面的快慢轴尺寸为1*150um，19个发光单元为一组，整个激光器的功率约为100w左右。申请公布号为cn111092364a的发明专利申请公开了一种大功率巴条激光器微通道封装结构及其烧结方法，其给出了一种典型的巴条激光器的封装结构。传统的通道半导体激光器各发光单元为同一组电源开关信号控制，各发光点无法独立开关，尺寸和间距也无法调控，无法适应各种激光加工及打印要求。
技术实现思路
1、本发明提供了一种多通道半导体激光器打印方法，以解决现有多通道半导体激光器各发光点无法独立开关、尺寸和间距也无法调控的问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
3、本发明涉及一种多通道半导体激光器打印方法，多通道半导体激光器包括至少一个发光单元组，每个发光单元组包括若干等间距布置的发光单元，其包括以下步骤：
4、s1.在各发光单元前设置快轴准直透镜和宽度不大于发光单元间距的慢轴准直透镜；
5、s2.调整慢轴准直透镜与对应的发光单元的间距，且保证同组发光单元组中各发光单元与相应的慢轴准直透镜之间的间距始终相同，进而调整打印工作面上成像光斑的尺寸与成像光斑间距的关系；
6、s3.用成像光斑扫描打印工作面，完成打印，扫描方向与同组发光单元组中各发光单元在打印工作面上形成的成像光斑的连线方向相垂直。
7、优选地，所述s2中打印工作面上成像光斑的尺寸与相邻光斑之间的间距的关系满足以下关系式：
8、
9、公式中，d’为成像光斑的尺寸，p’为成像光斑的间距，f为慢轴准直透镜的焦距，d为发光单元的宽度，p为发光单元的间距，l为慢轴准直透镜与对应的发光单元的间距，且f＜l。
10、优选地，所述s2中还通过调整快轴准直透镜与各发光单元的间距，以调整成像光斑的宽度。
11、优选地，所述s1中慢轴准直透镜的宽度等于发光单元的间距，同组发光单元组中位于各发光单元前方的慢轴准直透镜连接呈整体。
12、优选地，所述的发光单元组为两组，其中一组发光单元组配有激光偏转单元，激光偏转单元用于将两组发光单元组形成的成像光斑调整至同一条直线上。
13、优选地，两组所述的发光单元组在扫描方向的垂直方向相互交错或重叠。
14、优选地，两组所述的发光单元组形成的成像光斑配合完成扫描打印；或者，其中一组所述的发光单元组形成的成像光斑用于扫描打印，另一组所述的发光单元组形成的成像光斑用于对打印区域中的打印材料进行预热或/和保温。
15、优选地，两组所述的发光单元组分别由两个驱动电路板控制开关，进而控制开启两组发光单元组的时间间隔；同一组发光单元组中的各发光单元分别通过驱动控制线与对应的驱动电路板连接，实现每个发光单元均单独控制开关，进而满足各种加工需求。
16、优选地，所述的发光单元均固定在水冷安装座上，水冷安装座上设有用于通入恒温水的水冷通道；水冷安装座上设有密封外壳，密封外壳用于包围所有发光单元并对发光单元进行保护，密封外壳的前端设有用于透光部。
17、优选地，所述s3中通过xy轴电机轨道或扫描振镜单元驱动成像光斑沿打印方向进行扫描，扫描按照蛇形路径进行扫描。
18、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
19、1.本发明涉及的多通道半导体激光器打印方法在各发光单元前设置长度与发光单元的间距相同的慢轴准直透镜，通过调整慢轴准直透镜与对应的发光单元的间距，调整打印工作面上成像光斑的尺寸与成像光斑间距的关系，用成像光斑扫描打印工作面完成打印，以适应各种激光加工及打印要求。
20、2.本发明涉及的多通道半导体激光器打印方法中各发光单元分别通过驱动控制线与对应的驱动电路板连接，实现每个发光单元均单独控制开关，使每个发光单元成为一个独立的激光光源，实现多束独立开关的激光进行激光加工打印，从而满足各种加工需求，并提高效率。
技术特征：
1.一种多通道半导体激光器打印方法，多通道半导体激光器包括至少一个发光单元组，每个发光单元组包括若干等间距布置的发光单元，其特征在于：其包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述s2中打印工作面上成像光斑的尺寸与相邻光斑之间的间距的关系满足以下关系式：
3.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述s2中还通过调整快轴准直透镜与各发光单元的间距，以调整成像光斑的宽度。
4.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述s1中慢轴准直透镜的宽度等于发光单元的间距，同组发光单元组中位于各发光单元前方的慢轴准直透镜连接呈整体。
5.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述的发光单元组为两组，其中一组发光单元组配有激光偏转单元，激光偏转单元用于将两组发光单元组形成的成像光斑调整至同一条直线上。
6.根据权利要求5所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：两组所述的发光单元组在扫描方向的垂直方向相互交错或重叠。
7.根据权利要求5所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：两组所述的发光单元组形成的成像光斑配合完成扫描打印；或者，其中一组所述的发光单元组形成的成像光斑用于扫描打印，另一组所述的发光单元组形成的成像光斑用于对打印区域中的打印材料进行预热或/和保温。
8.根据权利要求5所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：两组所述的发光单元组分别由两个驱动电路板控制开关，进而控制开启两组发光单元组的时间间隔；同一组发光单元组中的各发光单元分别通过驱动控制线与对应的驱动电路板连接，实现每个发光单元均单独控制开关。
9.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述的发光单元均固定在水冷安装座上，水冷安装座上设有用于通入恒温水的水冷通道；水冷安装座上设有密封外壳，密封外壳用于包围所有发光单元并对发光单元进行保护，密封外壳的前端设有用于透光部。
10.根据权利要求1所述的多通道半导体激光器打印方法，其特征在于：所述s3中通过xy轴电机轨道或扫描振镜单元驱动成像光斑沿打印方向进行扫描，扫描按照蛇形路径进行扫描。
技术总结
本发明涉及一种多通道半导体激光器打印方法，属于3D打印技术领域，多通道半导体激光器包括至少一个发光单元组，每个发光单元组包括若干等间距布置的发光单元，其包括以下步骤：S1.在各发光单元前设置快轴准直透镜和慢轴准直透镜；S2.调整慢轴准直透镜与对应的发光单元的间距，且保证同组发光单元组中各发光单元与相应的慢轴准直透镜之间的间距始终相同，进而调整打印工作面上成像光斑的尺寸与成像光斑间距的关系；S3.用成像光斑扫描打印工作面，扫描方向与同组发光单元组中各发光单元在打印工作面上形成的成像光斑的连线方向相垂直。该方法通过调整慢轴准直透镜与对应的发光单元的间距，以适应各种激光加工及打印要求。
技术研发人员：唐晖,李兵涛
受保护的技术使用者：爱司凯科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23