[實用新型]一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN210779492U
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 陸翼森;雷謝福;張艷春;陳家洛
• 申請（專利權）人: 度亙激光技術（蘇州）有限公司
• 主分類號: H01S5/40
• 分類號: H01S5/40;H01S5/024
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權代理有限公司 11250
• 代理人: 徐律

本實用新型提供的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，包括兩個相對設置的正極塊和負極塊，正極塊和負極塊之間形成有封裝空間；固定在所述封裝空間內(nèi)的陣列激光器，所述陣列激光器內(nèi)設置冷卻液通道；正極塊上設有與冷卻液通道連通的進液孔和回水孔，負極塊上設有與冷卻液通道連通的緩沖孔，緩沖孔為盲孔。此結(jié)構(gòu)的半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，通過在負極塊上對應冷卻液通道設置緩沖孔，冷卻液在緩沖孔孔底壁受到碰撞能量損失，降低了水流壓力，大大減小了水流對器件的沖擊力；同時由于緩沖孔為盲孔，水流受到撞擊會回流并經(jīng)冷卻液通道流至回液孔然后流出，冷卻液與陣列激光器發(fā)生熱交換以對陣列激光器進行散熱降溫。

技術領域

本實用新型屬于激光器封裝技術領域，具體涉及一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)。

背景技術

半導體激光器疊陣是由半導體激光器列陣芯片垂直疊放并通過定位結(jié)構(gòu)、緊固結(jié)構(gòu)封裝而成的，半導體激光器列陣芯片由很多個半導體激光器發(fā)光單元組成，這些發(fā)光單元在一個沒有解理開的芯片上，形成列陣芯片 (Bar條)，達到大功率輸出的效果。目前半導體激光器疊陣的封裝是非常核心的技術。這其中，激光器疊陣工作時產(chǎn)生熱量的及時有效散出和單個激光器巴條的精準定位是尤其關鍵的因素。

目前的半導體激光器疊陣的封裝多采用水冷散熱，而且由于激光器疊陣的輸出功率一般可以達到數(shù)千瓦，但是半導體激光器的轉(zhuǎn)換效率較低，一般在50％左右，這意味著一半的功率將以熱量的形式散出，這就對散熱能力提出了很大的要求。因此在疊陣散熱過程中，冷卻水的流量、水壓勢必較大，這對于整個疊陣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和正常工作造成很大的影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題在于現(xiàn)有的半導體激光器封裝水冷結(jié)構(gòu)的水流量和水壓力較大，對整個疊陣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和正常工作造成影響。

為此，本實用新型提供一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，包括：

兩個相對設置的正極塊和負極塊，所述正極塊和所述負極塊之間形成有封裝空間；

固定在所述封裝空間內(nèi)且分別與所述正極塊和所述負極塊連接的陣列激光器，所述陣列激光器內(nèi)設置冷卻液通道；

所述正極塊上設有分別與所述冷卻液通道連通的進液孔和回液孔，所述負極塊上設有與所述冷卻液通道連通的緩沖孔，所述緩沖孔為開設于所述負極塊上的盲孔，所述盲孔的開口朝向所述陣列激光器布置。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，所述盲孔呈T字型，沿其軸向方向分為第一段和第二段，所述第一段靠近所述冷卻液通道布置且內(nèi)徑與所述冷卻液通道一致，所述第二段的內(nèi)徑大于所述第一段。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，所述盲孔呈十字型且中段內(nèi)徑大于兩端內(nèi)徑。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，所述冷卻液通道包括由所述進液孔朝向所述緩沖孔的方向上依次貫穿所述陣列激光器的進液通道和由所述負極塊朝向所述回液孔方向上依次貫穿所述陣列激光器的出液通道，所述出液通道通過設置在所述陣列激光器中的連通通道與所述進液通道連通，所述進液通道與所述進液孔及所述緩沖孔相連，所述出液通道的出口端和所述回液孔相連。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，所述進液通道和所述出液通道平行間隔布置，和/或所述進液通道和所述出液通道的內(nèi)徑相當。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，還包括固定在所述封裝空間內(nèi)的絕緣墊塊，所述絕緣墊塊分別與所述正極塊、負極塊及所述陣列激光器連接。

可選的，所述的一種半導體激光器疊陣結(jié)構(gòu)，所述正極塊和所述負極塊均呈L字型結(jié)構(gòu)，包括橫向段和彎折段，所述進液孔和回液孔設置在所述正極塊的橫向段，所述緩沖孔設置在所述負極塊的橫向段。