[發明專利]激光晶體集成模組

在審

• 申請號: 202011384416.X
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112490828A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 魯濤;王素清;王新波
• 申請（專利權）人: 北京超快光子科技有限公司
• 主分類號: H01S3/042
• 分類號: H01S3/042;H01S3/04;H01S3/16
• 代理公司: 北京清誠知識產權代理有限公司 11691
• 代理人: 曹玲柱

本發明提供了一種激光晶體集成模組，包括：激光晶體，其具有上表面和下表面；上散熱機構，設置于所述激光晶體的上表面；下散熱機構，設置于所述激光晶體的下表面；其中，所述上、下散熱機構均為雙層斗狀機構，包括：外斗和內斗；所述外斗朝向激光晶體的一側無頂面，其外緣直接焊接于激光晶體的外邊緣；所述內斗朝向激光晶體的頂面上開設射流孔陣列，內斗和外斗在遠離激光晶體的一側共用底面；在該底面上內斗對于的區域開設進水口，在內斗和外斗之間的區域開設出水口。本發明大大提升了激光晶體的集成化水平，提高了散熱均勻性，有利于抑制晶體的自發輻射效應，提升激光輸出質量。

技術領域

本發明涉及激光行業的激光晶體散熱、保護領域，尤其涉及一種激光晶體集成模組。

背景技術

激光晶體是可將外界提供的能量通過光學諧振腔轉化為在空間和時間上相干的具有高度平行性和單色性激光的晶體材料，是晶體激光器的工作物質。激光晶體需要高功率的泵浦能量，泵浦能量不能轉化為激光的部分會產生大量的熱。散熱效率的高低和均勻性直接影響激光晶體的形變和應力變化。

在實現本發明的過程中，申請人發現傳統技術中激光晶體模組對激光晶體的散熱不均，影響到激光輸出的質量，導致激光輸出光斑畸變和退偏。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明以期至少部分地解決以上技術問題中的至少之一。

(二)技術方案

本發明提供了一種激光晶體模組，包括：激光晶體，其具有上表面和下表面；上散熱機構，設置于激光晶體的上表面；下散熱機構，設置于激光晶體的下表面；其中，上、下散熱機構均為雙層斗狀機構，包括：外斗和內斗；外斗朝向激光晶體的一側無頂面，其外緣直接焊接于激光晶體的外邊緣；內斗朝向激光晶體的頂面上開設射流孔陣列，內斗和外斗在遠離激光晶體的一側共用底面；在該底面上內斗對于的區域開設進水口，在內斗和外斗之間的區域開設出水口。

在本發明的一些實施例中，射流孔陣列中，沿激光晶體中激光傳輸的方向，靠近中間區域的射流孔密度大于兩側射流孔的密度。

在本發明的一些實施例中，上、下散熱機構在水平面上的投影覆蓋了激光晶體在水平面的投影。

在本發明的一些實施例中，激光晶體為長方體形狀；上、下散熱機構的外輪廓呈棱臺形狀，其縱切面呈等腰梯形，梯形的短邊側為與激光晶體焊接的一側。

在本發明的一些實施例中，還包括：規整及保護結構，其設置于上、下散熱機構的外圍，以將激光晶體集成模組的形狀規整化。

在本發明的一些實施例中，規整及保護結構的材料為塑料或橡膠。

在本發明的一些實施例中，規整化后的激光晶體集成模組的形狀為以下之一：長方體、圓柱、圓臺、棱臺。

在本發明的一些實施例中，激光晶體的上表面和下表面加工有肋狀結構陣列，且沿激光晶體中激光傳輸的方向，中間區域的肋狀結構的密度大于兩側區域的肋狀結構的密度。

在本發明的一些實施例中，肋狀結構為肋柱或肋片，其中：肋狀結構是肋柱時，肋柱的高度介于200μm～1000μm之間，相鄰肋柱的間距介于0.3mm～0.8mm之間，肋柱是圓形、方形柱或橢圓柱；肋狀結構是肋片時，肋片的高度介于200μm～1000μm之間，厚度介于100μm～200μm之間，寬度介于200μm～1000μm之間，間距介于0.3mm～0.8mm之間。

在本發明的一些實施例中，激光晶體的形狀是以下一種：長方體狀、板條狀或片狀；激光晶體的材料是以下一種：Nd：YAG、Yb：YAG、Yb：Lu₂O₃、Nd：YVO₄、Nd：GdVO₄、Nd：YLF、Yb：Er：Glass。

(三)有益效果