本发明涉及激光器件领域，具体涉及的是一种应用于被散热半导体激光器环形叠阵封装结构。
背景技术：
随着半导体激光器的发展，应用领域的革新，半导体激光器的封装方式和结构也随之多变，层出不穷。根据相关技术指标、结构尺寸以及现有的产品类型及技术成熟度，针对高温焊料传导冷却激光二极管环形叠阵项目，采用传导冷却的背散热准连续激光二极管Bar条叠阵方案。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种高温焊料传导冷却激光二极管环形叠阵。
本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种高温焊料传导冷却激光二极管环形叠阵，一个叠阵由15个Bar条(1) 组成，每个Bar条通过金锡高温硬焊料和钨铜热沉焊接而成，再通过过渡电绝缘片(4)封装在无氧铜热沉(3)上，然后用紧固件(2)将叠阵固定在环形水冷热沉上。
优选的是，所述叠阵整体尺寸方面，外环直径80mm，内环直径40mm，环形厚度13mm，电极和水道沿径向突出，其中水道突出10mm，电极突出 10mm，发光面积为40πX10mm2，且Bar条发光区长度10mm。
优选的是，Bar条出光方向指向环形中心，偏差小于0.5°，环内相邻 bar条的夹角，环中心X/Y方向的定位精度±0.2mm以内，每个Bar条的定位精度在径向和切向上为±0.2mm以内。
优选的是，一组激光器Bar条子叠阵封装在水通道的无氧铜热沉上，无氧铜热沉的内部走水结，一端进水，一端出水；入水端压力约0.5Mpa，内部水压约0.1～0.5MPa，流速1～3L/min，进水端尺寸Ф3mm；内部走水通道采用多通道并联设计,流速均匀，散热效果好；无需去离子水冷却，在叠阵的安装载体上采用25℃的普通水即可；一组环形激光器叠阵在工作时，采用并联散热方式。
优选的是，叠阵内部压力为0.5Mpa状态下1h，压力下降小于0.05Mpa，即为气密性合格。
优选的是，单个激光二极管激光器Bar条采用串联连接，电极结构采用表面镀金的无氧铜TUI制作。
优选的是，电极接口工作面积4mmX10mm，且最小0.5mmX6mm，表面镀金；每个Bar条工作电压小于2V，整个叠阵的电压小于30V，当功率大于 250W时，输入电流约230A。
本发明提供一种新型的环状热沉与之相应的封装结构，具有结构紧凑，低成本，体积小，重量轻等优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，
图1是本发明高温焊料传导冷却激光二极管环形叠阵结构图；
图2是本发明高温焊料传导冷却激光二极管环形叠阵结构图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
现有半导体激光器产品封装方式很多，本环形叠阵的封装结构，提供一种应用于半导体激光器环形封装结构，产品小型集成化,是一种在小尺寸结构范围内的环形叠阵封装方式。
其中，如图1所示，一个叠阵由15个Bar条组成，每个Bar条采用特制工装夹具通过金锡等高温硬焊料和钨铜热沉焊接而成，再通过过渡电绝缘片封装在无氧铜热沉上，然后用特殊设计的紧固件将叠阵固定在环形水冷热沉上。
其中，叠阵整体尺寸方面，外环直径80mm，内环直径40mm，环形厚度13mm，电极和水道沿径向突出，其中水道突出10mm，电极突出10mm，发光面积为40πX10mm2(Bar条发光区长度10mm)。
其中，从设计和工艺两方面出发，保证Bar条出光方向指向环形中心，偏差小于0.5°，环内相邻bar条的夹角，环中心X/Y方向的定位精度±0.2mm 以内，每个Bar条的定位精度(径向和切向)，±0.2mm以内。
关于水电接口，一组激光器Bar条子叠阵封装在水通道的无氧铜热沉上，无氧铜热沉的内部走水结，一端进水，一端出水。入水端压力约55psi(0.5Mpa)，内部水压约0.1～0.5MPa，流速1～3L/min，进水端尺寸Ф3。内部走水通道采用多通道并联设计,流速均匀，散热效果好。无需去离子水冷却，在叠阵的安装载体上采用25℃的普通水即可。一组环形激光器叠阵(8个)在工作时，采用并联散热方式。关于叠阵的气密性，一般在叠阵在组装加电流测试前，会按照产品要求，具体地，保持叠阵内部压力为0.5Mpa状态下1h，压力下降小于0.05Mpa，即为气密性合格。
一个环形叠阵工作时，假设冷却水进水口温度为25℃，出水口为35℃，冷却水通道进水端直径为Ф3，流速为1～3L/min，冷却水的比热容按照4.2× 103J/kg计算，那么每分钟冷却水可带走的热量约为4.2～12.6×104J。激光二极管在250μs、300Hz(即占空比7.5％)，每个Bar条峰值功率为200W条件下工作，光电转换效率按照50％计算，一个叠阵每分钟产生的热量大约为1.35 ×104J，远远低于冷却水能带走的热量。而且实际的光电转换效率在55％以上，由此可见，水结构设计及流量，完全满足叠阵工作时的散热需求。
在供电系统方面，工作过程中，单个激光二极管激光器Bar条采用串联连接，电极结构采用表面镀金的无氧铜TUI制作，电极接口工作面积 4mmX10mm(最小0.5mmX6mm)，表面镀金。每个Bar条工作电压小于2V，整个叠阵的电压小于30V，当功率大于250W时，输入电流约230A。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。