专利名称：一种风流双致恒温激光器及其恒温方法
技术领域：
本发明涉及激光器恒温装置及恒温方法，尤其涉及一种风流双致恒温激光器及用于该激光器的风流双致恒温方法。
背景技术：
半导体激光器在工作过程中所产生的热能将造成激光器的能效下降，从而带来效率降低、寿命降低等很多问题，其中，激光器件所发出激光的中心波长为808nm，为了避免激光的中心波长随着激光器件温度的变化而漂移，所以通常利用帕尔帖效应对激光器件进行半导体制冷。在帕尔贴效应中，电荷载体在导体中运动而形成电流，由于电荷载体在不同材料中处于不同的能级，所以当它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量，反之，就需要从外界吸收热量，即表现为制冷，现有的导电材料中，半导体材料具有极高的热电势，所以常用来制成热电制冷器，并利用该热电制冷器来调整激光器件的温度，但是，受热电制冷器的制冷、制热能力的影响，难以实现对大功率半导体激光器进行温度调谐。为了使大功率半导体激光器具有较强的温控能力，现有技术中，大多采用高精度水箱对激光器进行温度调谐与锁定，高精度水箱在长期使用过程中，水箱内壁或者管路容易形成水垢，这些水垢严重影响水箱内外的热量传导以及水的流量，导致高精度水箱的温控能力下降，且难以实现对激光器温度的高精度调谐与锁定。同时，由于高精度水箱价格高昂，所以该激光器还具有较高的产品成本。此外，这种高精度水箱需经常换水，因此还对激光器的使用过程造成不便。结合以上几点可以看出，现有的大功率半导体激光器，其存在长期使用时温控能力下降、温度调谐精度降低、成本较高以及不便于使用的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种风流双致恒温激光器及其恒温方法，该激光器无需高精度水箱即能实现温度调谐与锁定，避免了因水垢而影响热量的传导，从而提高了激光器的双致温控能力和温控精度，同时还降低了产品成本，此外，该激光器还避免了因高精度水箱换水而对使用过程所造成的不便。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。一种风流双致恒温激光器，该激光器包括有一激光头及一激光泵浦装置，所述激光泵浦装置发出的激光传输至激光头，所述激光器还包括有至少一个第一热电制冷器、至少一个第二热电制冷器、一风源装置、一风流热沉组件及一数据处理单元，所述第一热电制冷器设于激光头和风流热沉组件之间，所述第二热电制冷器设于激光泵浦装置和风流热沉组件之间，所述风流热沉组件内设有腔体，该腔体设有一入口及一出口，所述风源装置用于输出冷风或者热风，且其出风口与风流热沉组件的 入口相连，其中:所述数据处理单元用于对其输入的电信号进行处理，并根据处理结果发出控制指令；所述激光头上设有至少一个第一温度传感器，所述激光泵浦装置上设有至少一个第二温度传感器，所述风流热沉组件上设有至少一个第三温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器分别用于将其所采集的温度数据转换为电信号并传输至数据处理单元；所述数据处理单元和第一热电制冷器之间连接有一第一制冷器驱动模块，所述第一制冷器驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节流过第一热电制冷器的电流大小和电流方向；所述数据处理单元和第二热电制冷器之间连接有一第二制冷器驱动模块，所述第二制冷器驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而调节流过第二热电制冷器的电流大小和电流方向；所述数据处理单元和风源装置之间连接有一风源驱动模块，所述风源驱动模块用于执行数据处理单元的控制指令而驱动风源装置输出冷风或者热风。优选地，所述风源装置为热泵型空调，其包括有一第一热交换器、一第二热交换器、一电磁四通换向阀、一压缩机及一毛细管，所述毛细管连接于第一热交换器的液体接口和第二热交换器的液体接口之间，第一热交换器的气体接口与电磁四通换向阀的室内接口相连，第二热交换器的气体接口与电磁四通换向阀的室外接口相连，压缩机连接于电磁四通换向阀的高压接口和低压接口之间，所述第一热交换器所产生的冷风或者热风通过出风口输出。优选地，所述电磁四通换向阀和压缩机分别连接于风源驱动模块，所述风源驱动模块执行数据处理单元的控制指令而驱动压缩机运转，以及发送换向指令至电磁四通换向阀。优选地，所述风源装置包括有一湿帘冷风机、一风扇及一电加热器，所述风扇与电加热器所产生的热风通过出风口输出，或者所述湿帘冷风机所产生的冷风通过出风口输出。优选地，所述湿帘冷风机、风扇及电加热器分别连接于风源驱动模块，所述风源驱动模块执行数据处理单元的控制指令而驱动风扇和电加热器产生热风，或者驱动湿帘冷风机产生冷风。优选地 ，所述第一热电制冷器与风流热沉组件之间设有一第一过渡热沉，所述第一热电制冷器通过导热膜或者导热硅胶与第一过渡热沉贴合，所述第一过渡热沉通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件贴合；所述第二热电制冷器与风流热沉组件之间设有一第二过渡热沉，所述第二热电制冷器通过导热膜或者导热硅胶与第二过渡热沉贴合，所述第二过渡热沉通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件贴合；所述激光泵浦装置上设有一第三过渡热沉，所述第二温度传感器固定于第三过渡热沉上，所述第三过渡热沉与第二热电制冷器之间通过导热膜或者导热硅胶贴合。优选地，所述风流热沉组件由一个风流热沉构成，该风流热沉设有腔体，该腔体设有一入口和一出口，所述激光头和激光泵浦装置均位于该风流热沉之上。优选地，所述风流热沉组件包括有至少两个风流热沉，每个风流热沉上均设有至少一个第三温度传感器，每个风流热沉均设有腔体，每个腔体均设有入口和出口，所述激光头和激光泵浦装置分别位于不同风流热沉之上，所述风流热沉之间为并联或者串联，或者并联与串联混合的联接方式。优选地，所述风流热沉组件的腔体内设有多个散热片。一种用于激光器的风流双致恒温方法，该方法包括如下步骤:步骤S100，整机上电，第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器开始采集温度数据；步骤S101，数据处理单元分别对第一温度传感器和第二温度传感器所采集的温度数据进行处理，得到激光头和激光泵浦装置所反映的温度，并判断，若二者的温度过低，则执行步骤S102，若二者的温度过高，则执行步骤S103 ;步骤S102，风源装置输出热风，同时第一制冷器驱动模块和第二制冷器驱动模块分别调节流过第一热电制冷器和第二热电制冷器的电流大小和电流方向，以令高温热能传递至激光头和激光泵浦装置，低温热能传递至风流热沉组件，直至激光头和激光泵浦装置的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ;步骤S103，风源装置输出冷风，同时第一制冷器驱动模块和第二制冷器驱动模块分别调节流过第一热电制冷器和第二热电制冷器的电流大小和电流方向，以令低温热能传递至激光头和激光泵浦装置，高温热能传递至风流热沉组件，直至激光头和激光泵浦装置的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ;步骤S104，所述数据处理单元通过第一温度传感器而实时监控激光头上所反映的温度，并通过调节流过第一热电制冷器的电流大小和电流方向而对激光头的温度进行微调，且将激光头的温度锁定在预设温度值，同时，所述数据处理单元通过第二温度传感器而实时监控激光泵浦装置上所反映的温度，并通过调节流过第二热电制冷器的电流大小和电流方向而对激光泵浦装置的温度进行微调，且将激光泵浦装置的温度锁定在预设温度值。本发明公开的风流双致恒温激光器及其恒温方法，其有益效果在于，通过风源装置和风流热沉组件的共同作用，实现了对激光头和激光泵浦装置的快速温度调谐，令其具有较大的温度控制能力，其中，由于风流热沉组件的温度是可控的，且该温度在数据处理单元的控制下可以是高温也可以是低温，所以实现了双致温度调谐。在此基础之上，再结合热电制冷器进一步对激光头和激光泵浦装置的温度进行高精度调谐，从而实现了对激光器的温度锁定。因此，本发明无需高精度水箱即能实现温度调谐，避免了水垢对热量传导所造成的影响，从而提高了激光器的双致温控能力和温控精度，同时还降低了产品成本，此外，该激光器还避免了因高精度水箱换水而对使用过程所造成的不便。
图1为本发明提出的风流双致恒温激光器的侧向剖视图。图2为图1所示的风流双 致恒温激光器的电路框图。图3为本发明第一实施例中的风源装置输出冷风时的结构示意图。图4为本发明第一实施例中的风源装置输出热风时的结构示意图。图5为本发明第一实施例的电路框图。图6为本发明第二实施例中的风源装置输出冷风时的结构示意图。图7为本发明第二实施例中的风源装置输出热风时的结构示意图。图8为本发明第二实施例的电路框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。本发明提出一种风流双致恒温激光器，结合图1及图2所示，该激光器包括有一激光头I及一激光泵浦装置2，所述激光泵浦装置2发出的激光传输至激光头1，所述激光器还包括有至少一个第一热电制冷器3、至少一个第二热电制冷器4、一风源装置5、一风流热沉组件6及一数据处理单元9，所述第一热电制冷器3设于激光头I和风流热沉组件6之间，所述第二热电制冷器4设于激光泵浦装置2和风流热沉组件6之间，所述风流热沉组件
6内设有一腔体，该腔体设有一入口 61及一出口 62，所述风源装置5用于输出冷风或者热风，且其出风口 51与风流热沉组件6的入口 61相连，其中:所述数据处理单元9用于对其输入的电信号进行处理，并根据处理结果发出控制指令；所述激光头I上设有至少一个第一温度传感器10，所述激光泵浦装置2上设有至少一个第二温度传感器20，所述风流热沉组件6上设有至少一个第三温度传感器60，所述第一温度传感器10、第二温度传感器20和第三温度传感器60分别用于将其所采集的温度数据转换为电信号并传输至数据处理单元9 ;所述数据处理单元9和第一热电制冷器3之间连接有一第一制冷器驱动模块30，所述第一制冷器驱动模块30用于执行数据处理单元9的控制指令而调节流过第一热电制冷器3的电流大小和电流方向；所述数据处理单元9和第二热电制冷器4之间连接有一第二制冷器驱动模块40，所述第二制冷器驱动模块40用于执行数据处理单元9的控制指令而调节流过第二热电制冷器4的电流大小和电流方向；所述数据处理单元9和风源装置5之间连接有一风源驱动模块50，所述风源驱动模块50用于执行数据处理单元9的控制指令而驱动风源装置5输出冷风或者热风。上述激光器中，整机上电后，第一温度传感器10、第二温度传感器20和第三温度传感器60开始采集温度数据。激光器在开机过程中，当激光头I和激光泵浦装置2上所反映的温度过低时，第一温度传感器10和第二温度传感器20分别将其所采集的温度数据反馈回数据处理单元9 ，数据处理单元9对该温度数据进行处理，并通过风源驱动模块50驱动风源装置5输出热风至风流热沉组件6，使得风流热沉组件6的温度升高，同时，数据处理单元9通过第一制冷器驱动模块30和第二制冷器驱动模块40而分别调节流过第一热电制冷器3和第二热电制冷器4的电流大小和电流方向，使得两个热电制冷器分别将高温热能传递至激光头I和激光泵浦装置2，且分别将低温热能传递至风流热沉组件6，直至激光头I和激光泵浦装置2上所反映的温度达到激光器开机的要求。激光器在开机过程中，当激光头I和激光泵浦装置2上所反映的温度过高时，第一温度传感器10和第二温度传感器20分别将其所采集的温度数据反馈回数据处理单元9，数据处理单元9对该温度数据进行处理，并通过风源驱动模块50驱动风源装置5输出冷风至风流热沉组件6，使得风流热沉组件6的温度降低，同时，数据处理单元9通过第一制冷器驱动模块30和第二制冷器驱动模块40而分别调节流过第一热电制冷器3和第二热电制冷器4的电流大小和电流方向，使得两个热电制冷器分别对激光头I和激光泵浦装置2制冷，两个热电制冷器所产生的热量传递至风流热沉组件6，且通过风流热沉组件6的腔体内流过的冷风对两个热电制冷器进行降温，持续地，直至激光头I和激光泵浦装置2上所反映的温度达到激光器开机的要求。其中，在两个热电制冷器、风源装置5和风流热沉组件6的共同作用下，解决了当工作环境温度过高或者过低时，激光器难以开机的问题，使得激光器能够顺利进入工作状态。该激光器在工作过程中，数据处理单元9通过第一温度传感器10和第二温度传感器20而实时监控激光头I和激光泵浦装置2上所反映的温度，并通过第一热电制冷器3和第二热电制冷器4而分别对激光头I和激光泵浦装置2的温度进行高精度调谐，从而实现激光器的温度稳定性和可调谐性，同时，所述数据处理单元9通过第三温度传感器60而实时监控风流热沉组件6的温度，并通过风源驱动模块50对风源装置5进行控制，调节风源装置5输出风流的温度和流量，以令风流热沉组件6具有较高的制冷和制热能力。其中，由于风流热沉组件6的温度是可控的，且该温度在数据处理单元9的控制下可以是高温也可以是低温，所以实现了利用风流进行冷风或者热风双致的温度调谐，再结合两个热电制冷器进一步对激光头I和激光泵浦装置2的温度进行高精度调谐，使得该激光器具有较高的温控能力和温控精度。作为一种优选方式，所述风流热沉组件6由一个风流热沉构成，该风流热沉设有腔体，该腔体设有一入口和一出口，所述激光头I和激光泵浦装置2均位于该风流热沉之上。作为另一种优选方式，所述风流热沉组件6包括有两个风流热沉，每个风流热沉上均设有至少一个第三温度传感器60，每个风流热沉均设有腔体，每个腔体均设有入口和出口，所述激光头I和激光泵浦装置2分别位于两个风流热沉之上，两个风流热沉相互并联或者依次串联之后构成风流热沉组件6。作为再一种优选方式，所述风流热沉组件6包括有多个风流热沉，每个风流热沉上均设有至少一个第三温度传感器60，每个风流热沉均设有腔体，每个腔体均设有入口和出口，所述激光头I和激光泵浦装置2分别位于不同风流热沉之上，多个风流热沉之间为并联或者串联，或者并联与串联混合的联接方式。为了更好地阐述风源装置5的组成结构，本发明提出如下两个实施例:实施例1:结合图1、图3、图4及图5所示，所述风源装置5为热泵型空调，其包括有一第一热交换器52、一第二热交换器53、一电磁四通换向阀54、一压缩机55及一毛细管56，所述毛细管56连接于第一热交换器52的液体接口和第二热交换器53的液体接口之间，第一热交换器52的气体接口与电磁四通换向阀54的室内接口相连，第二热交换器53的气体接口与电磁四通换向阀54的室外接口相连，压缩机55连接于电磁四通换向阀54的高压接口和低压接口之间，所述第一热交换器52所产生的冷风或者热风通过出风口 51输出。所述电磁四通换向阀54和压缩机55分别连接于风源驱动模块50，所述风源驱动模块50执行数据处理单元9的控制指令而驱动压缩机55运转，以及发送换向指令至电磁四通换向阀54。其中，当风源装置5需要输出冷风时，风源驱动模块50驱动压缩机55上电运转，同时向电磁四通换向阀54发出换向指令，使得第一热交换器52产生的低压低温气流依次通过电磁四通换向阀54和压缩机55而传输至第二热交换器53，此时，第二热交换器53为冷凝器，第一热交换器52为蒸发器且其所产生的冷风通过出风口 51而传输至风流热沉组件6 ;当风源装置5需要输出热风时，风源驱动模块50驱动压缩机55上电运转，同时向电磁四通换向阀54发出换向指令，使得第二热交换器53产生的高压高温气流依次通过电磁四通换向阀54和压缩机55而传输至第一热交换器52，此时，第二热交换器53为蒸发器，第一热交换器52为冷凝器且其所产生的热风通过出风口 51而传输至风流热沉组件6。从而实现了输出冷风或者热风，这种结构的风源装置5，其优势在于所输出的冷风和热风的可控性好，且制冷和制热效率较高。实施例2:结合图1、图6、图7及图8所示，所述风源装置5包括有一湿帘冷风机57、一风扇58及一电加热器59 ，所述风扇58与电加热器59所产生的热风通过出风口 51输出，或者所述湿帘冷风机57所产生的冷风通过出风口 51输出。所述湿帘冷风机57、风扇58及电加热器59分别连接于风源驱动模块50，所述风源驱动模块50执行数据处理单元9的控制指令而驱动风扇58和电加热器59产生热风，或者驱动湿帘冷风机57产生冷风。 本实施例中，所述电加热器59可以是电阻加热器、热电制冷器和电磁加热器中的任意一种或几种的组合，但是在本发明的其他实施例中，所述电加热器59还可以是其他类型的加热装置。其中，当风源装置5需要输出冷风时，风源驱动模块50发出控制信号以令电加热器59和风扇58呈关闭状态，同时令湿帘冷风机57上电工作，并按控制指令输出预设强度和预设温度的冷风，使得冷风通过出风口 51而传输至风流热沉组件6。当风源装置5需要输出热风时，风源驱动模块50发出控制信号以令湿帘冷风机57呈关闭状态，同时令电加热器59和风扇58上电工作，电加热器59产生热量，风扇58产生的风将热量通过出风口 51而输出至风流热沉组件6，实际应用中，可通过控制风扇58的转速或者电加热器59的温度而进一步调节风源装置5输出的热风的温度。这种结构的风源装置5，其优势在于结构简单、成本低廉，易于批量化生产。应当说明的是，上述两个实施例只是本发明的较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，所述风源装置5还可以是其他可输出冷风和热风的装置。如图1所示，所述第一热电制冷器3与风流热沉组件6之间设有一第一过渡热沉7，所述第一热电制冷器3通过导热膜或者导热硅胶与第一过渡热沉7贴合，所述第一过渡热沉7通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件6贴合。所述第二热电制冷器4与风流热沉组件6之间设有一第二过渡热沉8，所述第二热电制冷器4通过导热膜或者导热硅胶与第二过渡热沉8贴合，所述第二过渡热沉8通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件6贴合。所述激光泵浦装置2上设有一第三过渡热沉21，所述第二温度传感器20固定于第三过渡热沉21上，所述第三过渡热沉21与第二热电制冷器4之间通过导热膜或者导热硅胶贴合。所述风流热沉组件6的腔体内设有多个散热片63，通过散热片63能够进一步加强风流热沉组件6和腔体内热风或者冷风的热交换能力，使得热量能够有效传导。为了更好地将本发明与实际应用相结合，本发明还公开一种用于激光器的风流双致恒温方法，结合图1及图2所示，该方法包括如下步骤:步骤S100，整机上电，第一温度传感器10、第二温度传感器20和第三温度传感器60开始采集温度数据；步骤S101，数据处理单元9分别对第一温度传感器10和第二温度传感器20所采集的温度数据进行处理，得到激光头I和激光泵浦装置2所反映的温度，并判断，若二者的温度过低，则执行步骤S102，若二者的温度过高，则执行步骤S103 ；步骤S102，风源装置5输出热风，同时第一制冷器驱动模块30和第二制冷器驱动模块40分别调节流过第一热电制冷器3和第二热电制冷器4的电流大小和电流方向，以令高温热能传递至激光头I和激光泵浦装置2，低温热能传递至风流热沉组件6，直至激光头I和激光泵浦装置2的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ；步骤S103，风源装置5输出冷风，同时 第一制冷器驱动模块30和第二制冷器驱动模块40分别调节流过第一热电制冷器3和第二热电制冷器4的电流大小和电流方向，以令低温热能传递至激光头I和激光泵浦装置2，高温热能传递至风流热沉组件6，直至激光头I和激光泵浦装置2的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ；步骤S104，所述数据处理单元9通过第一温度传感器10而实时监控激光头I上所反映的温度，并通过调节流过第一热电制冷器3的电流大小和电流方向而对激光头I的温度进行微调，且将激光头I的温度锁定在预设温度值，同时，所述数据处理单元9通过第二温度传感器20而实时监控激光泵浦装置2上所反映的温度，并通过调节流过第二热电制冷器4的电流大小和电流方向而对激光泵浦装置2的温度进行微调，且将激光泵浦装置2的温度锁定在预设温度值。本发明公开的风流双致恒温激光器及其恒温方法中，通过风源装置5和风流热沉组件6的共同作用，实现了对激光头I和激光泵浦装置2的快速温度调谐，令其具有较大的温度控制能力，其中，由于风流热沉组件6的温度是可控的，且该温度在数据处理单元9的控制下可以是高温也可以是低温，所以实现了冷风或者热风的双致温度调谐，在此应当说明的是，本发明技术方案中所提到的高温和低温，均相对于被控对象的温度而言，该高温和低温只是为了更加明了地阐述本发明的技术方案。在风源装置5和风流热沉组件6的快速温度调谐基础之上，再结合·热电制冷器进一步对激光头I和激光泵浦装置2的温度进行高精度调谐，从而实现了对激光器的温度锁定。本发明相比现有技术而言，无需高精度水箱即能实现温度调谐，避免了水垢对热量传导所造成的影响，从而提高了激光器的温控能力和温控精度，同时还降低了产品成本，此外，在两个热电制冷器、风源装置5和风流热沉组件6的共同作用下，解决了当工作环境温度过高或者过低时，激光器难以开机的问题，使得激光器能够顺利进入工作状态。综合上述几点可以看出，本发明在激光器温度控制技术领域取得了较大的进步，适合在本领域内推广应用，并具有广阔的市场前景。以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。
权利要求
1.一种风流双致恒温激光器，该激光器包括有一激光头(I)及一激光泵浦装置(2)，所述激光泵浦装置(2)发出的激光传输至激光头(I)，其特征在于，所述激光器还包括有至少一个第一热电制冷器(3)、至少一个第二热电制冷器(4)、一风源装置(5)、一风流热沉组件(6)及一数据处理单元(9)，所述第一热电制冷器(3)设于激光头(I)和风流热沉组件(6)之间，所述第二热电制冷器(4)设于激光泵浦装置(2)和风流热沉组件(6)之间，所述风流热沉组件(6 )内设有腔体，该腔体设有一入口( 61)及一出口( 62 )，所述风源装置(5 )用于输出冷风或者热风，且其出风口(51)与风流热沉组件(6)的入口(61)相连，其中: 所述数据处理单元(9)用于对其输入的电信号进行处理，并根据处理结果发出控制指令; 所述激光头(I)上设有至少一个第一温度传感器(10 )，所述激光泵浦装置(2 )上设有至少一个第二温度传感器(20)，所述风流热沉组件(6)上设有至少一个第三温度传感器(60),所述第一温度传感器(10)、第二温度传感器(20)和第三温度传感器(60)分别用于将其所采集的温度数据转换为电信号并传输至数据处理单元(9); 所述数据处理单元(9)和第一热电制冷器(3)之间连接有一第一制冷器驱动模块 (30)，所述第一制冷器驱动模块(30)用于执行数据处理单元(9)的控制指令而调节流过第一热电制冷器(3)的电流大小和电流方向； 所述数据处理单元(9)和第二热电制冷器(4)之间连接有一第二制冷器驱动模块(40)，所述第二制冷器驱动模块(40)用于执行数据处理单元(9)的控制指令而调节流过第二热电制冷器(4)的电流大小和电流方向； 所述数据处理单元(9)和风源装置(5)之间连接有一风源驱动模块(50)，所述风源驱动模块(50)用于执行数据处理单元(9)的控制指令而驱动风源装置(5)输出冷风或者热风。
2.如权利要求1所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述风源装置(5)为热泵型空调，其包括有一第一热交换器(52)、一第二热交换器(53)、一电磁四通换向阀(54)、一压缩机(55)及一毛细管(56)，所述毛细管(56)连接于第一热交换器(52)的液体接口和第二热交换器(53)的液体接口之间，第一热交换器(52)的气体接口与电磁四通换向阀(54)的室内接口相连，第二热交换器(53)的气体接口与电磁四通换向阀(54)的室外接口相连，压缩机(55)连接于电磁四通换向阀(54)的高压接口和低压接口之间，所述第一热交换器(52)所产生的冷风或者热风通过出风口(51)输出。
3.如权利要求2所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述电磁四通换向阀(54)和压缩机(55)分别连接于风源驱动模块(50)，所述风源驱动模块(50)执行数据处理单元(9)的控制指令而驱动压缩机(55)运转，以及发送换向指令至电磁四通换向阀(54)。
4.如权利要求1所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述风源装置(5)包括有一湿帘冷风机(57)、一风扇(58)及一电加热器(59),所述风扇(58)与电加热器(59)所产生的热风通过出风口(51)输出，或者所述湿帘冷风机(57)所产生的冷风通过出风口(51)输出。
5.如权利要求4所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述湿帘冷风机(57)、风扇(58)及电加热器(59)分别连接于风源驱动模块(50)，所述风源驱动模块(50)执行数据处理单元(9)的控制指令而驱动风扇(58)和电加热器(59)产生热风，或者驱动湿帘冷风机(57)产生冷风。
6.如权利要求1所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述第一热电制冷器(3)与风流热沉组件(6 )之间设有一第一过渡热沉(7 )，所述第一热电制冷器(3 )通过导热膜或者导热硅胶与第一过渡热沉(7)贴合，所述第一过渡热沉(7)通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件(6)贴合； 所述第二热电制冷器(4)与风流热沉组件(6)之间设有一第二过渡热沉(8)，所述第二热电制冷器(4 )通过导热膜或者导热硅胶与第二过渡热沉(8 )贴合，所述第二过渡热沉(8 )通过导热膜或者导热硅胶与风流热沉组件(6)贴合； 所述激光泵浦装置(2)上设有一第三过渡热沉(21)，所述第二温度传感器(20)固定于第三过渡热沉(21)上，所述第三过渡热沉(21)与第二热电制冷器(4)之间通过导热膜或者导热娃胶贴合。
7.如权利要求1所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述风流热沉组件(6)由一个风流热沉构成，该风流热沉设有腔体，该腔体设有一入口和一出口，所述激光头(I)和激光泵浦装置(2)均位于该风流热沉之上。
8.如权利要求1所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述风流热沉组件(6)包括有至少两个风流热沉，每个风流热沉上均设有至少一个第三温度传感器(60)，每个风流热沉均设有腔体，每个腔体均设有入口和出口，所述激光头(I)和激光泵浦装置(2)分别位于不同风流热沉之上，所述风流热沉之间为并联或者串联，或者并联与串联混合的联接方式。
9.如权利要求1至8任一所述的风流双致恒温激光器，其特征在于，所述风流热沉组件(6)的腔体内设有多个散热片(63)。
10.一种用于激光器的风流双致恒温方法，其特征在于，该方法包括如下步骤: 步骤S100，整机上电，第一温度传感器(10)、第二温度传感器(20)和第三温度传感器(60)开始采集温度数据； 步骤S101，数据处理单元(9)分别对第一温度传感器(10)和第二温度传感器(20)所采集的温度数据进行处理，得到激光头(I)和激光泵浦装置(2)所反映的温度，并判断，若二者的温度过低，则执行步骤S102，若二者的温度过高，则执行步骤S103 ； 步骤S102，风源装置(5)输出热风，同时第一制冷器驱动模块(30)和第二制冷器驱动模块(40)分别调节流过第一热电制冷器(3)和第二热电制冷器(4)的电流大小和电流方向，以令高温热能传递至激光头(I)和激光泵浦装置(2)，低温热能传递至风流热沉组件(6)，直至激光头(I)和激光泵浦装置(2)的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ； 步骤S103，风源装置(5)输出冷风，同时第一制冷器驱动模块(30)和第二制冷器驱动模块(40)分别调节流过第一热电制冷器(3)和第二热电制冷器(4)的电流大小和电流方向，以令低温热能传递至激光头(I)和激光泵浦装置(2)，高温热能传递至风流热沉组件(6)，直至激光头(I)和激光泵浦装置(2)的温度达到开机温度，之后执行步骤S104 ； 步骤S104，所述数据处理单元(9)通过第一温度传感器(10)而实时监控激光头(I)上所反映的温度，并通过调节流过第一热电制冷器(3)的电流大小和电流方向而对激光头(O的温度进行微调，且将激光头(I)的温度锁定在预设温度值，同时，所述数据处理单元(9)通过第二温度传感器(20)而实时监控激光泵浦装置(2)上所反映的温度，并通过调节流过第二热电制冷器(4)的电流大小和电流方向而对激光泵浦装 置(2)的温度进行微调，且将激光泵浦装置(2)的 温度锁定在预设温度值。
全文摘要
本发明公开一种风流双致恒温激光器，该激光器包括有一激光头及一激光泵浦装置，激光泵浦装置发出的激光传输至激光头，该激光器还包括有至少一个第一热电制冷器、至少一个第二热电制冷器、一风源装置、一风流热沉组件及一数据处理单元。其中，通过风源装置和风源热沉的共同作用，实现了对激光头和激光泵浦装置的快速调谐，令其具有较大的温度控制能力，再结合热电制冷器进一步对激光头和激光泵浦装置的温度进行高精度调谐，从而实现了对激光器的温度锁定，不仅提高了激光器的温控能力和温控精度，还降低了产品成本。
文档编号H01S5/024GK103227411SQ20131013796
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月19日 优先权日2013年4月19日
发明者赵晓杰, 张立国 申请人:深圳英诺激光科技有限公司, 常州英诺激光科技有限公司