一种半导体激光器散热结构的制作方法

文档序号:13613993阅读:861来源:国知局

本实用新型涉及半导体激光器领域,具体地说是一种半导体激光器散热结构。



背景技术:

半导体激光模块的寿命和功率与激光模块的温度密切相关,当温度上升时,激光器的寿命会成指数下降;同时,温度上升后,激光模块的出射功率也会明显下降,最终导致功率的不稳定。所以如何解决半导体激光的散热,对于提高激光器的性能具有重要的意义。

目前,激光模块的主要散热形式有风冷和水冷两种。风冷即是将激光模块直接与散热片接触,然后使用风扇对散热片进行强制风冷。该种方式的制冷效果较差,且激光温度不能恒定在某一设定温度下,只适用于要求不高且功率较小的激光应用。为了稳定激光温度,有些方案会在激光模块和散热片之间放入热电制冷片,热电制冷片的冷端与激光模块接触,热端与散热片接触,这样就能将激光模块的热量从冷端传递到热端,维持温度稳定在设定温度,该设定温度甚至可以低于环境温度。但是由于普通的散热片导热和散热性能较差,导致必须将散热片做的很大,风扇风量也要做的很大,才能达到需要的散热效果。还有一种水冷方案,即采用微通道热沉液冷循环方式,通过控制热沉管道内循环水流量达到温控的目的。但是,这种制冷方法的缺点是体积大、温度控制精度不高、后期维护不便。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种半导体激光器散热结构,融合多种散热方式,大大提高散热效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种半导体激光器散热结构,包括激光模块、热电制冷器、金属底座、热管、散热翅片和风扇,其中所述激光模块设置于热电制冷器的冷端,所述热电制冷器的热端与所述金属底座接触,在所述金属底座上设有多个热管,在所述热管上套装有散热翅片,在所述散热翅片一侧设有风扇。

所述热管呈L型,其中所述热管的水平侧埋设于所述热电制冷器的热端下侧,在所述热管的竖直侧上套装有散热翅片。

所述金属底座和热电制冷器的接触处挖圆槽填埋热管,且所述热管与金属底座采用钎焊连接。

所述热管上表面设有一个接触平面与热电制冷器的热端接触。

所述热管与散热翅片的组装形式为塔型结构,散热翅片水平安装于所述热管的竖直侧,所述热管尾部冷凝端高于蒸发端。

所述风扇的吹风方向与散热翅片平行。

所述热电制冷器冷端与激光模块之间设有金属热沉。

本实用新型的优点与积极效果为:

1、本实用新型综合热电制冷器、金属底座、热管、散热翅片、风扇等多种散热方式,可以实现较小体积内较好的散热效果,大大提高散热效率。

2、本实用新型安装结构稳定可靠,基本无需后期维护。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中,1为激光模块,2为热电制冷器,3为固定螺丝,4为金属底座,5为热管,6为散热翅片,7为风扇。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1所示,本实用新型包括激光模块1、热电制冷器2、金属底座4、热管5、散热翅片6和风扇7,其中所述激光模块1设置于热电制冷器2的冷端,所述热电制冷器2的热端与所述金属底座4接触,在所述金属底座4上设有多个热管5,本实施例中,所述热管5呈L型,且所述热管5的水平侧埋设于所述金属底座4中并设置于所述热电制冷器2的热端下侧,所述热管5的竖直侧垂直设置,在所述热管5的竖直侧上套装有散热翅片6,在所述散热翅片6远离所述激光模块1一侧设有风扇7。所述激光模块1和热电制冷器2均为本领域公知技术。

本实施例中,在金属底座4和热电制冷器2的接触处挖圆槽并填埋热管5,且热管5需与金属底座4采用钎焊连接,这样既可以确保热管5的稳妥固定,又可以将金属底座4的热量很好地传递给热管5。热管5凸出金属底座4上平面的部分必须使用压平机压平并用铣刀铣出一个具有较高表面粗糙度的接触平面,确保热电制冷器与金属底座较好的热接触。

本实施例中,所述热管5与散热翅片6的组装形式为塔型结构,即热管5尾部(冷凝端)应高于热源处(蒸发端),这样能确保热管5内部工作液体在重力和毛细现象的共同作用下可以从冷凝端顺利回流回蒸发端。同时使用风扇7对散热翅片6进行风冷,吹风方向平行于散热翅片6方向。

本实施例中,所述热电制冷器2通过固定螺丝3安装在所述金属底座4上。另外在热电制冷器2冷端与激光模块1之间可以安装金属热沉,也可以不安装该热沉,所述金属热沉为一块金属板。

本实用新型的工作原理为:

本实用新型实现的冷却过程是:热电制冷器2通电后,其冷端制冷,用于冷却激光模块1,激光模块1产出的热量和热电制冷器2自身的热量被共同传递到了热电制冷器2的热端,一部分热量被热管5带走传递到了散热翅片6,然后被风扇7产生的风力带走;一部分被金属底座4吸收并被散失掉。

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