[發明專利]一種激光增益晶體柔性散熱器

有效

• 申請號: 201410754384.6
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104466628B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 嚴從林;張衛;陳永亮;劉軍;彭躍峰;崔鼎;吳春霞;柳麗卿;閆峰
• 申請（專利權）人: 北京華宇德信光電技術有限公司
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 卿誠,吳彥峰

技術領域

本發明涉及的是激光器技術，尤其是一種激光增益晶體柔性散熱器。

背景技術

在現有技術中，固體激光器由于其體積小，功率高，壽命長等特點，在光電對抗、大氣環境監測、醫療以及光譜學研究等諸多領域中具有極其廣闊的應用前景。采用增益晶體作為泵浦模塊的核心器件能夠實現極高的泵浦效率，加上其良好的光學和加工性能，結合光參量振蕩（OPO）技術，可以產生寬光譜可調諧激光輸出，并且將現有的1μm激光波長轉換到中紅外3-5μm波段。但是如果增益晶體在泵浦光源激發過程中產生的熱量不及時帶走的話會對晶體安全性造成極大的威脅。為保證出光光學指標，往往還需控制增益晶體的溫度范圍及分布均勻性。為提高激光器整機的可靠性與環境適應性，需要在保證增益晶體具備足夠抗振動性能的同時，保持極高的耐溫度沖擊性能和良好的散熱能力。

發明內容

本發明的目的，就是針對現有技術所存在的不足，而提供一種激光增益晶體柔性散熱器的技術方案，該方案結合了熱補償原理、柔性釋熱原理和微型冷卻通道技術，有效提高了增益晶體的耐溫沖擊性能、抗振動性能和散熱能力，能夠有效解決大溫差、強振動環境下激光器對環境溫度和振動的適應性問題。

本方案是通過如下技術措施來實現的：一種激光增益晶體柔性散熱器，包括有冷卻底座、設置在冷卻底座上的增益晶體、上固定罩、頂柔性釋熱單元、側柔性釋熱單元；上固定罩固定在冷卻底座上方；頂柔性釋熱單元設置在上固定罩內；頂柔性釋熱單元與增益晶體頂面接觸；側柔性釋熱單元設置在上固定罩和冷卻底座之間；側柔性釋熱單元與增益晶體側面接觸；上固定罩內設置有上冷卻通道；冷卻底座內設置有下冷卻通道；頂柔性釋熱單元包括有第一接觸片、第一緩沖部件和第一預緊機構；第一接觸片與增益晶體接觸；第一緩沖部件設置于第一接觸片和第一預緊機構之間并為器件提供熱致應力釋放途徑；第一預緊機構為器件提供合理的預緊力。

作為本方案的優選：側柔性釋熱單元包括有第二接觸片、第二緩沖部件和第二預緊機構；第二接觸片與增益晶體接觸；第二緩沖部件設置于第二接觸片和第二預緊機構之間并為器件提供熱致應力釋放途徑；第二預緊機構為器件提供合理的預緊力。

作為本方案的優選：上冷卻通道和下冷卻通道之間聯通。

作為本方案的優選：上冷卻通道和下冷卻通道內設置有微型散熱片；所述微型散熱片的厚度為0.1-0.3mm。

本方案的有益效果可根據對上述方案的敘述得知，由于在該方案中通過微型冷卻通道設計技術，能夠有效提高散熱器散熱性能和晶體表面溫度分布的均勻性，保證晶體組件安全、可靠的工作；通過柔性釋熱元件的不同參數的設計，可以適應不同尺寸規格的晶體和不同環境溫度和工作溫度的沖擊；通過熱補償原理和柔性釋熱原理的結合，能夠保證器件具備足夠的熱適應性能的同時，保證器件具備足夠的剛度以抵抗不同的振動環境。

由此可見，本發明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著地進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖中，1為冷卻底座，2為上固定罩，3為頂柔性釋熱單元，4為側柔性釋熱單元，5為第一接觸片，6為第一緩沖部件，7為第一預緊結構，8為上冷卻通道，9為下冷卻通道，10為增益晶體、11為第二接觸片、12為第二緩沖部件、13為第二預緊機構。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過一個具體實施方式，并結合其附圖，對本方案進行闡述。

通過附圖可以看出，本方案包括有冷卻底座、設置在冷卻底座上的增益晶體、上固定罩、頂柔性釋熱單元、側柔性釋熱單元；上固定罩固定在冷卻底座上方；頂柔性釋熱單元設置在上固定罩內；頂柔性釋熱單元與增益晶體頂面接觸；側柔性釋熱單元設置在上固定罩和冷卻底座之間；側柔性釋熱單元與增益晶體側面接觸；上固定罩內設置有上冷卻通道；冷卻底座內設置有下冷卻通道；頂柔性釋熱單元包括有第一接觸片、第一緩沖部件和第一預緊機構；第一接觸片與增益晶體接觸；第一緩沖部件設置于第一接觸片和第一預緊機構之間并為器件提供熱致應力釋放途徑；第一預緊機構為器件提供合理的預緊力。側柔性釋熱單元包括有第二接觸片、第二緩沖部件和第二預緊機構；第二接觸片與增益晶體接觸；第二緩沖部件設置于第二接觸片和第二預緊機構之間并為器件提供熱致應力釋放途徑；第二預緊機構為器件提供合理的預緊力。上冷卻通道和下冷卻通道之間聯通。上冷卻通道和下冷卻通道內設置有微型散熱片；所述微型散熱片的厚度為0.1-0.3mm。