[實用新型]一種打印激光晶體冷卻熱沉的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520365436.0
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN204706763U
• 公開（公告）日: 2015-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康民強;嚴雄偉;鄧穎;蔣新穎;陳林;張君;張永亮;王振國;鄭建剛;胡東霞;粟敬欽;鄭奎興;朱啟華;鄭萬國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 華冰

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及激光器的冷卻熱沉加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種打印激光晶體冷卻熱沉的裝置。

背景技術(shù)

隨著高功率半導(dǎo)體激光器的出現(xiàn)，對激光晶體進行端面泵浦已經(jīng)成為非常成熟的技術(shù)。在高功率端面泵浦棒狀激光晶體或片狀激光晶體時，由于高功率泵浦光的作用，激光晶體中存在大量的剩余熱量，從而需要對其進行散熱。對于棒狀激光晶體，棒的冷卻表面一般采用熱傳導(dǎo)的方式進行散熱。

在現(xiàn)有高功率端面泵浦棒狀激光器或者棒狀激光放大器系統(tǒng)中，一般采用機械方式固定激光晶體圓柱棒，其將晶體固定在溫控的銅散熱器上。銅散熱器中間為圓筒結(jié)構(gòu)，其尺寸略大于激光晶體棒的直徑。銅散熱器從中間分成兩半，也就是兩個半圓筒。在裝夾激光晶體時，在圓筒表面貼上一層薄的銦片，然后再把激光晶體夾在兩半圓筒中間，最后將兩半圓筒固定，同時帶有一定的應(yīng)力以保證銦片在銅散熱器和激光晶體之間很好的填充。

但是，在現(xiàn)有的棒狀激光晶體冷卻熱沉制備和裝夾過程中，對銅散熱器中間圓筒和激光晶體圓柱表面的加工公差要求非常高，才能有一個很好的匹配，從而導(dǎo)致了加工復(fù)雜且加工成本高；同時該現(xiàn)有方法通過在半圓筒和激光晶體之間夾持銦片來保證良好的接觸，因而當銦片材料不均勻或者夾持應(yīng)力不均衡時會導(dǎo)致接觸不好而有空隙的存在，從而會使得整個的散熱冷卻效果差。同樣的問題對于片狀激光晶體也存在。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種打印激光晶體冷卻熱沉的裝置，本實用新型的裝置結(jié)合3D打印技術(shù)，在激光晶體表面打印多層冷卻熱沉，實現(xiàn)激光晶體和冷卻熱沉緊密貼合，明顯提高冷卻熱沉的散熱效果。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：

一種打印激光晶體冷卻熱沉的裝置，包括工作臺、激光晶體、夾具、支撐塊、激光器和送粉器；

所述夾具為柱體，包括頂靠于激光晶體兩端的第一夾具和第二夾具；

所述支撐塊與工作臺固定連接，包括第一支撐塊和第二支撐塊，所述第一支撐塊頂靠于所述第一夾具，所述第二支撐塊頂靠于所述第二夾具。

進一步，所述夾具的與激光晶體頂靠的面將激光晶體的端面全部覆蓋。

進一步，所述裝置還包括控制模塊，所述送粉器和激光器均與所述控制模塊連接。

進一步，所述第一支撐塊為第一電機，第一電機的軸與所述第一夾具固定連接，所述第一電機與所述控制模塊連接。

進一步，所述裝置還包括第二電機，固定連接于所述工作臺上，所述第二電機的軸與所述激光器固定連接，所述第二電機與所述控制模塊連接。

進一步，所述第二支撐塊設(shè)有連桿，所述連桿頂靠于所述第二夾具。

進一步，所述激光晶體為圓柱狀。

本實用新型的有益效果如下：

1、本實用新型借鑒3D打印技術(shù)，在激光晶體表面直接打印冷卻熱沉，實現(xiàn)激光晶體表面和冷卻熱沉表面的緊密貼合，有效提高冷卻熱沉的散熱效果，同時也省略了銦片和用于裝夾冷卻熱沉的裝置；

2、本實用新型采用多道搭接、逐層疊加的方式打印冷卻熱沉，可得到任意厚度的冷卻熱沉；

3、頂靠于激光晶體兩端的夾具不僅可以夾持激光晶體，起到固定的作用，還對激光晶體的兩端面進行保護，避免激光晶體兩端面受到污染；

4、采用第一電機帶動激光晶體旋轉(zhuǎn)運動，第二電機帶動激光器沿激光晶體長度方向運動，進行螺旋形打印，實現(xiàn)在激光晶體表面均勻的打印層狀的冷卻熱沉，確保冷卻熱沉的厚度一致；

5、對激光晶體表面進行毛化處理，增大激光晶體與冷卻熱沉的接觸面積，優(yōu)化散熱效果。

附圖說明

圖1為本實用新型打印激光晶體冷卻熱沉的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型打印后激光晶體和冷卻熱沉結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—激光晶體，11—冷卻熱沉，2—夾具，3—第一電機，31—第一電機軸，4—第二支撐塊，41—連桿，5—激光器，51—激光光束，6—送粉器，61—送粉頭，7—控制模塊，8—工作臺。

具體實施方式

為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護的范圍。

實施例一：