一种底板局部减薄的半导体激光器

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种底板局部减薄的半导体激光器。

背景技术

激光器是一种能发射激光的装置，其常见的半导体激光器由于具有效率高、寿命长等优势在工业加工、军事、医疗、安防等领域中得到广泛地应用。随着光纤激光器的蓬勃发展，大功率、高光束质量的半导体激光器的需求日益增长。

以往，存在一种将从多个半导体激光发光单元输出的光与光纤耦合的半导体激光器，在半导体激光器的壳体内部并列设置多个半导体激光发光单元。从而，随着半导体激光发光单元的设置数量增多，半导体激光器的长度将随之变长。

为了缩小激光器的长度，现在通常将半导体激光器中的多个半导体激光发光单元分成至少两个相对设置发光模块，然而处于同一发光模块中的多个半导体激光发光单元因为位于同一排或者同一列，为了保证每一半导体激光发光单元发出的激光均能够不被遮挡的射入输出光纤，当下有两种解决方案：第一种解决方案为设置台阶状热沉（如申请号为201780006201.4的专利文件第一实施方式所示），使同一发光模块中的半导体激光发光单元分别处于不同高度的台阶上，然而，随着同一发光模块中的半导体激光发光单元数量的增多，同一发光模块中台阶状热沉的最高高度随之增高，不同发光模块之间的相互对应的台阶之间的落差随之增大，从而导致半导体激光器的壳体高度随之变高；第二种解决方案为使不同发光模块之间的相互对应的台阶高度相同，其中一发光模块的出射光通过反射镜射入潜望镜中，通过潜望镜时光束向上平移从而与另一发光模块发出的光在上下方向上错开，如申请号为201780006201.4的专利文件第二实施方式所示，然而该方案不仅光路复杂、需要大量反射镜，而且两发光模块中的各激光设置列高度相等且均高出底板，导致被潜望镜向上平移的激光束阵列中位置最低的激光束与另一激光设置列发出的激光束阵列中位置最高的激光束之间具有较大的间隙，从而会出现空心激光光斑或者使激光光斑中心能量明显低于周边能量，严重影响输出激光的质量。

因此，亟需一种体积小、光路结构简单且能输出高质量激光的半导体激光器。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种底板局部减薄的半导体激光器及半导体激光器，体积小、光路结构简单且能输出高质量激光。

本发明提供一种底板局部减薄的半导体激光器，包括壳体和位于所述壳体内部的第一发光模块、第二发光模块和位于主光路的第二转向元件、聚焦透镜组和输出光纤，还包括第一阶梯部和第二阶梯部，所述壳体的底板上具有水平面和自所述水平面向下凹陷减薄底板厚度的凹槽；

所述第二发光模块包括若干第二发光芯片、与第二发光芯片一一对应的第二整形单元和位于所述第二整形单元出光方向的第一转向元件，所述第二整形单元分置于第二阶梯部不同高度的台阶上，距离所述第一转向元件越远的第二整形单元所在的台阶高度越高，且所述第二阶梯部设于所述水平面上，第二整形单元的出射光顺序射入所述第一转向元件、第二转向元件后被转向汇入主光路；

所述第一发光模块包括若干第一发光芯片、与第一发光芯片一一对应的第一整形单元和位于所述第一整形单元出光方向的光束平移镜，所述第一整形单元分置于第一阶梯部不同高度的台阶上，距离所述光束平移镜越远的第一整形单元所在的台阶高度越高，且所述第一阶梯部设于所述凹槽中，所述光束平移镜的出射面和入射面相互平行且出射面的出射光束所在位置高于入射面的入射光束，第一整形单元的出射光射入所述入射面后自所述出射面射出并越过所述第一转向元件汇入主光路；

所述主光路的光束穿过所述聚焦镜组后被聚焦至所述输出光纤。

进一步地，所述第一转向元件、第二转向元件和光束平移镜均位于所述水平面，自所述水平面向上凸设有垫块，所述聚焦透镜组固定于所述垫块，主光路上光束的光轴与聚焦透镜组和输出光纤的中心轴重合。

进一步地，所述半导体激光器还包括设于所述水平面的第三阶梯部和第四阶梯部；

所述第一发光芯片分置于第三阶梯部不同高度的台阶上，所述第一发光芯片的光轴与第一整形单元的中心轴重合；

所述第二发光芯片分置于第四阶梯部不同高度的台阶上，所述第二发光芯片的光轴与第二整形单元的中心轴重合；

所述第二阶梯部位于所述凹槽与所述第三阶梯部之间，所述凹槽位于所述第二阶梯部与第四阶梯部之间，所述第一整形单元与第二整形单元数量相等且相互交错设置，第一发光芯片与第二发光芯片数量相等且相互交错设置。

进一步地，所述光束平移镜为菱形棱镜，具有入射面、位于该入射面上方且与入射面相互平行的出射面、连接上述入射面、出射面上端的上反射面和连接上述入射面、出射面下端的下反射面，所述入射面垂直于入射光束，出射面垂直于出射光束，所述下反射面、上反射面相互平行，且所述出射面的下端与入射面的上端处于同一高度，所述入射光束水平的透过所述入射面后先后被所述下反射面、上反射面反射，然后从所述出射面水平射出。

进一步地，所述菱形棱镜具有相对设置的两侧面，所述壳体的底板上固定有U型安装座，所述U型安装座具有相对设置的两竖直壁，所述菱形棱镜的两侧面分别连接两竖直壁从而使菱形棱镜固定于所述两竖直壁之间，且所述菱形棱镜的下棱边被所述U型安装座的底部支撑。

进一步地，所述光束平移镜包括相对设置的第一偏移棱镜和第二偏移棱镜，所述第一偏移棱镜靠近所述第一发光模块，具有垂直于第一发光模块出射光的第一入射面和朝下倾斜的第一出射面；所述第二偏移棱镜远离所述第一发光模块，具有与第一出射面平行且向上倾斜的第二入射面和垂直于光束平移镜出射光的第二出射面，所述第一入射面平行于第二出射面，所述第一出射面与第二入射面之间有间隙。

进一步地，所述第一转向元件为五角棱镜，所述五角棱镜的进光面和出光面相邻设置且相互垂直，所述五角棱镜具有两反光面且两反光面之间的夹角为45°，两反光面分别连接所述进光面和出光面，所述进光面位于所述第二整形单元的出光方向，所述出光面朝向所述第二转向元件。

本发明提供另一种底板局部减薄的半导体激光器，包括壳体和位于所述壳体内部的第一发光模块、第二发光模块和位于主光路的第二转向元件、聚焦透镜组和输出光纤，还包括第一阶梯部和第二阶梯部，所述壳体的底板上具有水平面和自所述水平面向下凹陷减薄底板厚度的第一凹槽；

所述第一发光模块包括若干第一发光芯片、与第一发光芯片一一对应的第一整形单元、位于所述第一整形单元出光方向的第三转向元件和位于所述第三转向元件出光方向的光束平移镜，所述第一整形单元分置于第一阶梯部不同高度的台阶上，距离所述第三转向元件越远的第一整形单元所在的台阶高度越高，且所述第一阶梯部设于所述水平面上，所述光束平移镜的出射面和入射面相互平行且出射面的出射光束所在位置低于入射面的入射光束，第一整形单元的出射光被所述第三转向元件反射入所述入射面后自所述出射面射出并经由第二转向元件汇入主光路；

所述第二发光模块包括若干第二发光芯片和与第二发光芯片一一对应的第二整形单元，所述第二整形单元分置于第二阶梯部不同高度的台阶上，距离所述第二转向元件越远的第二整形单元所在的台阶高度越高，且所述第二阶梯部设于所述第一凹槽内，第二整形单元的出射光越过所述第二转向元件直接汇入主光路；

所述主光路的光束穿过所述聚焦镜组后被聚焦至所述输出光纤。

进一步地，所述第三转向元件位于所述水平面，所述壳体的底板上还具有自所述水平面向下凹陷减薄底板厚度的第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽之间相互间隔，且光束平移镜、第二转向元件和聚焦透镜组均位于所述第二凹槽内，主光路上光束的光轴与聚焦透镜组和输出光纤的中心轴重合。

本发明具有以下有益效果：

（1）通过在所述壳体的底板上设置凹槽，在减薄局部底板厚度的同时，使位于凹槽的第一阶梯部上的第一整形单元的激光光束的整体高度降低，从而使光束可以从所述光束平移镜入射面91的低位射入，然后自所述出射面的低位射出，减小第一整形单元最下方的激光光束与第二整形单元最上方的激光光束之间的间距，避免出现空心光斑，使激光光斑各处能量尽可能均匀，提高激光输出质量；或者，光束平移镜使所述第一发光模块的输出光束平行下移，通过在所述壳体的底板上设置第一凹槽和第二凹槽，在减薄局部底板厚度的同时，使位于第一凹槽的第二阶梯部上的第二整形单元的激光光束高度降低，以与被平行下移的第一发光模块发出的激光配合，在降低整体激光束高度的同时，减小第一整形单元最上方的激光光束与第二整形单元最下方的激光光束之间的间距，以提高激光输出质量。

（2）通过凹槽与光束平移镜的相互配合，可以有效降低对应阶梯部的最高台阶所处位置的高度和降低光束平移镜最高点所在位置的高度，从而能够降低所述壳体的高度，能够有效缩小激光器的体积。

附图说明

图1为本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例1的立体图；

图2为本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例1的俯视图；

图3为图2在A-A方向的剖视图本；

图4为本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器的实施例1带有光路示意的立体图；

图5本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例1中光束平移镜的结构一的立体图；

图6本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例1中光束平移镜的结构二的立体图；

图7为第一转向元件的示意图；

图8为本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例2的立体图；

图9本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例2中光束平移镜的结构一的立体图；

图10本发明提供的底板局部减薄的半导体激光器实施例2中光束平移镜的结构二的立体图；

图中：

1、第一发光模块；

11、第一发光芯片；12、第一整形单元；121、第二慢轴准直镜；122、第二反射镜；

2、第二发光模块；

21、第二发光芯片；22、第二整形单元；221、第二慢轴准直镜；222、第二反射镜；

3、第二转向元件； 4、聚焦透镜组；5、输出光纤；61、第一阶梯部；62、第二阶梯部；63、第三阶梯部；64、第四阶梯部；

7、第一转向元件；71、进光面；72、出光面；73、反光面；

8、底板；81、水平面；82、凹槽；83、第一凹槽；84、第二凹槽；85、垫块；86、U型安装座；

9、光束平移镜；91、入射面；92、出射面；93、上反射面；94、下反射面；95、第一偏移棱镜；951、第一入射面；952、第一出射面；96、第二偏移棱镜；961、第二入射面；962、第二出射面；14、第三转向元件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地描述。

请参照图1至图10，本发明提供一种底板局部减薄的半导体激光器，通过设置凹槽结构使壳体底板局部减薄，同时通过使凹槽结构与能够使光束在上下方向上平移的光束平移镜相互配合，来降低壳体的整体高度，同时在进行合束时使不同发光模块发出的光束相互之间的间隙更小，从而实现输出激光各处能量较为均匀的目的，提高激光的输出质量。

实施例1

请参照图1至图7，实施例1所述的半导体激光器包括壳体和位于所述壳体内部的第一发光模块1、第二发光模块2和位于主光路的第二转向元件3、聚焦透镜组4和输出光纤5，还包括第一阶梯部61和第二阶梯部62。

请参照图1至图3，所述壳体的底板8上具有水平面81和自所述水平面81向下凹陷减薄底板8厚度的凹槽82（如图3所示），即所述水平面81对应的底板8厚度大于所述凹槽82对应的底板8厚度。

请参照图1，所述第二发光模块2包括若干第二发光芯片21、与第二发光芯片21一一对应的第二整形单元22和位于所述第二整形单元22出光方向的第一转向元件7，所述第二整形单元22分置于第二阶梯部62不同高度的台阶上，距离所述第一转向元件7越远的第二整形单元22所在的台阶高度越高，第二阶梯部62中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第二阶梯部62设于所述水平面81上，且第二阶梯部62中最低的台阶高出所述水平面81。所述第二整形单元22包括与第二发光芯片21一一对应的第二慢轴准直镜221和第二反射镜222，第二慢轴准直镜221用于对第二激光芯片21发出的激光进行慢轴方向上的准直，第二反射镜222用于将准直后的激光束反射至所述第一转向元件7，光束到达第一转向元件7后被转向射入所述第二转向元件3，经所述第二转向元件3再次转向后汇入主光路。

请参照图2，所述第一发光模块1包括若干第一发光芯片11，与第一发光芯片11一一对应的第一整形单元12和位于所述第一整形单元12出光方向的光束平移镜9，所述第一整形单元12分置于第一阶梯部61不同高度的台阶上，距离所述光束平移镜9越远的第一整形单元12所在的台阶高度越高，第一阶梯部61中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第一阶梯部61设于所述凹槽82中，所述第一阶梯部61与第二阶梯部62具有数量相同的台阶数，数量均为N，N为大于0的整数，第一阶梯部61中的台阶和与第二阶梯部62中与之相互对应的台阶所在的高度差为n*Δh，n为大于0且小于N的整数，优选n=2。

请参照图2、图4，所述光束平移镜9的出射面92和入射面91相互平行且出射面92的出射光束所在位置高于入射面91的入射光束，所述第一整形单元12包括与第一发光芯片11一一对应的第一慢轴准直镜121和第一反射镜122，第一慢轴准直镜121用于对第一激光芯片11发出的激光进行慢轴方向上的准直，第一反射镜122用于将准直后的激光束反射至所述入射面91，光束从所述出射面92射出后越过所述第二转向元件3汇入主光路。

具体地，所述光束平移镜9可以有多种不同的结构，下面重点介绍其中两种结构，使用时择一即可：

请参照图5，结构一：所述光束平移镜9为菱形棱镜，具有入射面91、位于该入射面91上方且与入射面91相互平行的出射面92、连接上述入射面91、出射面92上端的上反射面93和连接上述入射面91、出射面92下端的下反射面94，所述入射面91垂直于入射光束，出射面92垂直于出射光束，所述下反射面94、上反射面93相互平行，且所述出射面92的下端与入射面91的上端处于同一高度，所述入射光束水平的透过所述入射面91后先后被所述下反射面94、上反射面93反射，然后从所述出射面92水平射出，从而使出射光束高于入射光束。

请参照图1，所述菱形棱镜具有相对设置的两侧面，所述壳体的底板8上固定有U型安装座，所述U型安装座具有相对设置的两竖直壁，所述菱形棱镜的两侧面分别连接两竖直壁从而使菱形棱镜固定于所述两竖直壁之间，且所述菱形棱镜的下棱边被所述U型安装座86的水平面81支撑。

请参照图6，结构二：所述光束平移镜9包括相对设置的第一偏移棱镜95和第二偏移棱镜96，所述第一偏移棱镜95靠近所述第一发光模块1，具有垂直于第一发光模块1出射光的第一入射面951和朝下倾斜的第一出射面952；所述第二偏移棱镜96远离所述第一发光模块1，具有与第一出射面952平行且向上倾斜的第二入射面961和垂直于光束平移镜出射光的第二出射面962，所述第一入射面951平行于第二出射面962，所述第一出射面952与第二入射面961之间有间隙。利用光学折射原理，第一发光模块1的出射光穿过所述第一入射面951后再通过第一出射面952射出时会发生折射，由于第一偏移棱镜95的折射率大于空气的折射率，从而该出射光向上偏折，然后射入所述第二入射面961，由于第二偏移棱镜96的折射率大于空气的折射率，第一偏移棱镜95的折射率与第二偏移棱镜96的折射率相等，光束穿过所述第二入射面961进入所述第二偏移棱镜96时会向下偏折并使光束平行于最初射入第一偏移棱镜95的光束，从而使出射光相对入射光向上发生了一定距离的平移，该向上平移的距离正比于所述第一出射面952与第二入射面961之间的间隙距离。

请参照图1至图3，实施例1中，所述第一转向元件7、第二转向元件3和光束平移镜9均位于所述水平面81，从而使第一发光模块1的光束可以从所述光束平移镜9入射面91的低位射入（请参照图5、图6），然后自所述出射面92的低位射出，减小第一整形单元12最下方的激光光束与第二整形单元22最上方的激光光束之间的间距，避免出现空心光斑，使激光光斑各处能量尽可能均匀，提高激光输出质量。

请参照图1和图4，自所述水平面81向上凸设有垫块85，所述聚焦透镜组4固定于所述垫块85，主光路上光束的光轴与聚焦透镜组4和输出光纤5的中心轴重合，所述主光路的光束穿过所述聚焦镜组4后被聚焦至所述输出光纤5。

请参照图1和图3，所述半导体激光器还包括设于所述水平面81的第三阶梯部63和第四阶梯部64，所述第一发光芯片11分置于第三阶梯部63不同高度的台阶上，所述第一发光芯片11的光轴与第一整形单元12的中心轴重合，第三阶梯部63中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第二发光芯片22分置于第四阶梯部64不同高度的台阶上，所述第二发光芯片21的光轴与第二整形单元22的中心轴重合，第四阶梯部64中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。

所述第二阶梯部62位于所述凹槽82与所述第三阶梯部63之间，所述凹槽82位于所述第二阶梯部62与第四阶梯部64之间，所述第一整形单元12与第二整形单元22数量相等且相互交错设置，第一发光芯片11与第二发光芯片12数量相等且相互交错设置。通过交错设置，增加发光芯片的分布密度，从而以提高激光器的输出功率。

所述第一阶梯部61、第二阶梯部62、第三阶梯部63和第四阶梯部64均与壳体一体成型。

请参照图1和图7，实施例1中，所述第一转向元件7为五角棱镜，所述五角棱镜的进光面71和出光面72相邻设置且相互垂直，所述五角棱镜具有两反光面73且两反光面73之间的夹角为45°，两反光面73分别连接所述进光面71和出光面72，所述进光面71位于所述第二整形单元22的出光方向，所述出光面72朝向所述第二转向元件3，所述进光面71、出光面72和反光面73的边长相等，均为d。利用该五角棱镜，光束以任意角度射入所述进光面71，出射光均能与入射光呈90°的从所述出光面72射出，从而因无需对第一转向元件7进行角度精准调整而降低了在进行激光器组装时的工艺难度，能大大的提高生产效率和良品率。

实施例2

请参照图8至图10，实施例2所述的半导体激光器包括壳体和位于所述壳体内部的第一发光模块1、第二发光模块2和位于主光路的第二转向元件3、聚焦透镜组4和输出光纤5，还包括第一阶梯部61和第二阶梯部62。

请参照图8，所述壳体的底板8上具有水平面81和自所述水平面81向下凹陷减薄底板8厚度的第一凹槽83和第二凹槽84，所述水平面81对应的底板8厚度大于所述第一凹槽83和第二凹槽84对应的底板8厚度，所述第一凹槽83与第二凹槽84可以相互间隔，也可以相互连通。

所述第一发光模块1包括若干第一发光芯片11，与第一发光芯片11一一对应的第一整形单元12、位于所述第一整形单元12出光方向的第三转向元件14和位于所述第三转向元件14出光方向的光束平移镜9。

所述第一整形单元11分置于第一阶梯部61不同高度的台阶上，距离所述第三转向元件14越远的第一整形单元12所在的台阶高度越高，第一阶梯部61中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第一阶梯部61和第三转向元件14均设于所述水平面81上，所述光束平移镜9设于所述第二凹槽83中，所述光束平移镜9的出射面92和入射面91相互平行且出射面92的出射光束所在位置低于入射面91的入射光束。所述光束平移镜9的出射面92和入射面91相互平行，第一整形单元12的出射光射入所述第三转向元件14并被所述第三转向元件9转向射入所述光束平移镜9的入射面91，经过所述光束平移镜9后，该光束从所述光束平移镜9的出射面射向第二转向元件3，通过第二转向元件3转向后汇入主光路。

具体地，所述光束平移镜可以有多种不同的结构，下面重点介绍其中两种结构，使用时择一即可：

请参照图9，结构一：所述光束平移镜9为菱形棱镜，具有入射面91、位于该入射面91下方且与入射面91相互平行的出射面92、连接上述入射面91、出射面92上端的上反射面93和连接上述入射面91、出射面92下端的下反射面94，所述入射面91垂直于入射光束，出射面92垂直于出射光束，所述下反射面94、上反射面93相互平行，且所述出射面92的上端与入射面91的下端处于同一高度，所述入射光束水平的透过所述入射面91后先后被所述上反射面93、下反射面94反射，然后从所述出射面92水平射出，从而使出射光束低于入射光束。

请参照图10，结构二：所述光束平移镜9包括相对设置的第一偏移棱镜95和第二偏移棱镜96，所述第一偏移棱镜95靠近所述第一发光模块1，具有垂直于第一发光模块1出射光的第一入射面951和朝上倾斜的第一出射面952；所述第二偏移棱镜96远离所述第一发光模块1，具有与第一出射面952平行且向下倾斜的第二入射面961和垂直于光束平移镜9出射光的第二出射面962，所述第一入射面951平行于第二出射面962，所述第一出射面952与第二入射面961之间有间隙。利用光学折射原理，第一发光模块1的出射光穿过所述第一入射面951后再通过第一出射面952射出时会发生折射，由于第一偏移棱镜95的折射率大于空气的折射率，从而该出射光向下偏折，然后射入所述第二入射面961，由于第二偏移棱镜96的折射率大于空气的折射率，第一偏移棱镜95的折射率与第二偏移棱镜96的折射率相等，光束穿过所述第二入射面961进入所述第二偏移棱镜96时会向上偏折并使光束平行于最初射入第一偏移棱镜95的光束，从而使出射光相对入射光向下发生了一定距离的平移，该向下平移的距离正比于所述第一出射面952与第二入射面961之间的间隙距离。

所述第二发光模块2包括若干第二发光芯片11和与第二发光芯片11一一对应的第二整形单元12，所述第二整形单元12分置于第二阶梯部62不同高度的台阶上，距离所述第二转向元件3越远的第二整形单元22所在的台阶高度越高，第二阶梯部62中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第二阶梯部62设于所述第一凹槽83内，第二整形单元22的出射光越过所述第二转向元件3直接汇入主光路。所述第一阶梯部61与第二阶梯部62具有数量相同的台阶数，数量均为N，N为大于0的整数，相互对应的第一阶梯部61中的台阶与第二阶梯部62中的台阶所在的高度差为n*Δh，n为大于0且小于N的整数，优选n=2。

所述第二转向元件3和聚焦透镜组4均位于所述第二凹槽84内，主光路上光束的光轴与聚焦透镜组4和输出光纤5的中心轴重合。所述主光路的光束穿过所述聚焦镜组4后被聚焦至所述输出光纤5。

所述半导体激光器还包括设于所述水平面81的第三阶梯部63和第四阶梯部64，所述第一发光芯片11分置于第三阶梯部63不同高度的台阶上，所述第一发光芯片11的光轴与第一整形单元12的中心轴重合，第三阶梯部63中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。所述第二发光芯片22分置于第四阶梯部64不同高度的台阶上，所述第二发光芯片21的光轴与第二整形单元22的中心轴重合，第四阶梯部64中任意相邻两台阶之间的高度差相等，均为Δh。

所述凹槽82位于所述第一阶梯部61所述第三阶梯部63之间，所述第一阶梯部61位于所述凹槽82与所述第四阶梯部64之间，所述第一整形单元12与第二整形单元22数量相等且相互交错设置，第一发光芯片11与第二发光芯片12数量相等且相互交错设置。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。