[實用新型]一種復(fù)合散熱無水冷激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921845124.4
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN210779469U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭少峰;江厚滿;陳隧;許波;鄭文雷
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大科激光有限公司
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;H01S3/067
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 鐘聲

本實用新型公開了一種復(fù)合散熱無水冷激光器，包括光學(xué)系統(tǒng)和散熱裝置，還包括相變散熱系統(tǒng)，所述散熱裝置能為相變散熱系統(tǒng)提供冷源；所述相變散熱系統(tǒng)包括殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)有液池，所述液池的底部貼緊所述光學(xué)系統(tǒng)；所述殼體內(nèi)還設(shè)有相變材料，液態(tài)的所述相變材料容置于液池中，吸收光學(xué)系統(tǒng)散發(fā)的熱量蒸發(fā)，蒸發(fā)的相變材料吸收散熱裝置提供的低溫并液化返回液池。本實用新型的復(fù)合散熱無水冷激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、輕便易攜、散熱效果好和穩(wěn)定性高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合散熱無水冷激光器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的無水冷光纖激光器廣泛應(yīng)用于工業(yè)切割、焊接、移動清障等領(lǐng)域，隨著無水冷光纖激光器的發(fā)展其便攜性、輕量化的要求越來越高，因此在設(shè)備開發(fā)過程中需要嚴(yán)格限制它的體積、重量、能耗等參數(shù)。

現(xiàn)有的無水冷光纖激光器中激光二極管常常因散熱不充分、余熱富集等問題出現(xiàn)波長隨著溫度的變化產(chǎn)生漂移的現(xiàn)象，使得其中心波長與增益介質(zhì)的主吸收峰不匹配導(dǎo)致吸收效率降低激光器輸出功率下降，難以滿足使用要求，因此，激光器散熱面臨著很大的挑戰(zhàn)。

目前無水冷光纖激光器散熱方案主要分為風(fēng)冷散熱和壓縮機冷媒系統(tǒng)制冷兩大類；風(fēng)冷散熱雖然成本低、結(jié)構(gòu)簡單，但是其溫控范圍有限,受工作環(huán)境影響大且溫控精度難以把握；壓縮機冷媒系統(tǒng)雖然具備溫控精度高、能效比高、散熱響應(yīng)及時和普適性好等優(yōu)點，但是其占用空間大，重量大、無間斷工作導(dǎo)致使用壽命短且維護不便。因此以上兩種單一的散熱方式只能滿足于小功率的無水冷激光器散熱，對于大功率激光器采用以上兩種單一散熱方式顯得力不從心。體積重量與散熱能力之間的矛盾一直制約著大功率無水冷激光器的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、輕便易攜、散熱效果好和穩(wěn)定性高的復(fù)合散熱無水冷激光器。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為：

一種復(fù)合散熱無水冷激光器，包括光學(xué)系統(tǒng)和散熱裝置，還包括相變散熱系統(tǒng)，所述散熱裝置能為相變散熱系統(tǒng)提供冷源；所述相變散熱系統(tǒng)包括殼體，所述殼體內(nèi)部設(shè)有液池，所述液池的底部貼緊所述光學(xué)系統(tǒng)；所述殼體內(nèi)還設(shè)有相變材料，液態(tài)的所述相變材料容置于液池中，吸收光學(xué)系統(tǒng)散發(fā)的熱量蒸發(fā)，蒸發(fā)的相變材料吸收散熱裝置提供的低溫并液化返回液池。

作為上述技術(shù)方案的進一步改進：

所述相變散熱系統(tǒng)的殼體內(nèi)部于液池的上方密布有用于導(dǎo)熱的熱管。

所述相變材料為相變溫度-50℃～50℃、且無腐蝕性的液體，所述熱管的氣密性小于10^(-8)mbar/s。

所述光學(xué)系統(tǒng)包括安裝板和泵浦源，所述泵浦源裝設(shè)于安裝板的一側(cè)，所述散熱裝置和相變散熱系統(tǒng)裝設(shè)于安裝板的另一側(cè)。

所述相變散熱系統(tǒng)的液池于安裝板上的投影覆蓋所述泵浦源的位置。

所述散熱裝置包括風(fēng)扇，所述風(fēng)扇裝設(shè)于相變散熱系統(tǒng)的側(cè)壁上。

所述散熱裝置還包括壓縮機冷媒系統(tǒng)。

所述激光器還包括檢測控制系統(tǒng)，所述檢測控制系統(tǒng)包括用于檢測安裝板于泵浦源一側(cè)面溫度的第一溫度檢測件，以及用于檢測外部環(huán)境溫度的第二溫度檢測件；所述檢測控制系統(tǒng)還包括判定模塊和控制模塊，所述第一溫度檢測件和第二溫度檢測件將獲取的溫度信號傳輸至判定模塊，所述判定模塊將第一溫度檢測件和第二溫度檢測件的溫度信號與預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度進行對比，并將對比結(jié)果發(fā)送至控制模塊，所述控制模塊根據(jù)對比結(jié)果控制散熱裝置和相變散熱系統(tǒng)的啟停。

當(dāng)?shù)谝粶囟葯z測件和第二溫度檢測件得到的溫度均大于預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度，控制模塊控制所述壓縮機冷媒系統(tǒng)和相變散熱系統(tǒng)啟動；