本发明涉及一种用于c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合时的冷却装置，属于半导体激光器多光束耦合技术领域
背景技术：
为了得到更大功率激光输出，需要将多个分离的半导体激光器器件集成，使其光束合成。半导体激光器在运行中会产生大量的热量，这些热量会使激光输出功率大大降低，输出光束质量变差，因此，需要通过制冷将热量去除。
图1是7只c-mount封装半导体器件集成示意图，半导体激光器1通过管座固定在定位板2上，在光束输出口5处加光纤耦合器用光纤输出激光。半导体激光器1在工作时真正需要冷却的只有定位板2，而定位板2的面积占不到整个耦合器件的一半。c-mount封装半导体器的安装孔的方向与激光出光方向相同，由于外壳6和平面450反射镜4的z方向的高度要高于半导体激光器1的高度，且反射镜是粘在与外壳底座上的，因此，一旦半导体激光器1和反射镜4固定好，再想拿下半导体激光器就不容易了。如果半导体激光器输出功率下降会将整个光束集成器件废掉。
在光束的合成过程中需要添加许多光学器件，还会保留必要的光程空间，所有这些都会占据空间，它们不产生热量也不需要冷却，如果将它们与半导体激光器集成在一起冷却会增加散热面积，特别是在要求半导体激光器工作在室温以下时此问题更加突出。
中国专利文献cn103178439a公开了一种《轻便型大功率半导体激光器集成装置》，包括有箱体和箱盖。其中箱体内部设计一层隔板，隔板上表面中间配有冷却换能器安装位置，配有卡槽用于固定冷却换能器，紧贴冷却换能器的上表面配有半导体激光堆栈安装位置，冷却换能器和半导体激光堆栈紧固，冷却换能器位置隔板下面配有冷却流体管道引入口，并在箱体后侧紧靠隔板下方配有冷却流体管道引出口，箱体后侧紧靠隔板上方配有电极安装位置，箱体内部前半部分隔板上配有整形镜片安装位置和光阑固定位置，并配有卡槽固定整形镜片和光阑，箱体前侧隔板上方有出光口。上述装置用于半导体激光器堆栈的，又称巴条，在其上面装有多个半导体激光发光体，供电只能是并联，一旦有发光体出现问题影响了整体输出功率，只能将半导体激光器堆栈整体换掉，并且是用冷却液将热量带走(也只能是用冷却液)。
技术实现要素：
本发明针对现有c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合冷却技术存在的不足，提供一种有效缩小集成器件的冷却体积，提高制冷效率的c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合冷却装置。
本发明的c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合冷却装置，采用以下技术方案：
该装置，包括外壳、管座和定位板，管座和定位板设置在外壳内，管座通过切缝分隔成独立的单管座，每个单管座上安装一个c-mount封装半导体激光器，管座固定在定位板上，定位板固定在散热板上，散热板固定在外壳上。
所述管座上的切缝大于0.2mm，以保证每一个半导体激光器固定后绝缘独立。
所述管座与定位板之间设置绝缘导热薄层。
所述定位板与外壳隔离(不接触)。
所述定位板上设置有热敏元件，以测温。
所述散热板与外壳之间设置隔热板。
所述散热板上设置有致冷元件。
上述装置是将热量由发热面导出来，把热量通过管座、定位板传到散热板上，散热板上的散热可以通过多种形式，如致冷元件，更大的散热片，风冷，加有冷却液的散热器都可以，即散热方式没有局限性。由于是单个发光体的组合，一个器件只有一个发光体，这种器件单个发光功率要比半导体激光器堆栈中的单个发光体功率高、光束整形容易。
本发明将各半导体激光器独立绝缘固定集中冷却，分割各个c-mount封装半导体器件，实现了激光器串联供电，使伺服电源制作更加方便，合成光束的激光输出功率会更高；可单独、方便地更换其中任意一个半导体激光器；有效缩小了集成器件的冷却体积，提高了制冷效率。
附图说明
图1是七只c-mount封装半导体器件集成的光路示意图。
图2是本发明c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合冷却装置的结构示意图。
图3是图2中a-a剖视图。
图中：1.半导体激光器，2.定位板，3.球面反射镜，4.平面45°反射镜，5.光束输出口，6.外壳，7.管座，8.隔热板，9.散热板，10.上盖。
具体实施方式
本发明的c-mount封装半导体激光器集成光纤耦合冷却装置，可方便单个拆卸半导体激光器，其结构如图3所示。包括外壳6、管座7、定位板2、球面反射镜3和平面45°反射镜4。管座7、定位板2、球面反射镜3和平面45°反射镜4均设置在外壳6内，外壳6的侧面设置有光束输出口5。光束输出口5处于球面反射镜3的反射方向上。管座7通过割缝分隔成独立的单管座，每个单管座上安装一个c-mount封装半导体激光器1，每一个半导体激光器1对应一个平面45°反射镜4，将半导体激光器1的光束通过平面45°反射镜4反射到球面反射镜3上，再由球面反射镜3集束后由光束输出口5。管座7固定在定位板2上，管座7与定位板2之间设置绝缘导热薄层。定位板2上开设有热敏元件孔，以安装热敏元件用以测温。定位板2固定在散热板9上，散热板9上可设置致冷元件。散热板9固定在外壳6上，如图3，散热板9与外壳6之间设置隔热板8，三者压紧连接固定。
上述装置制作时，首先将c-mount封装半导体激光器1输出光束快轴方向的光用柱镜进行压缩，将半导体激光器1用螺丝固定在管座7上，管座7上固定半导体激光器1的角度按光学多光束汇聚原理设计，角度及外形加工成型后，按固定方式开孔与定位板2配做固定。然后，将管座7切割成一个个独立的单管座，每个单管座固定一个半导体激光器。管座7的切缝要求大于0.2mm，以保证每一个半导体激光器1固定后绝缘独立。管座7与定位板2之间设置绝缘导热薄层，三者通过螺钉固定在一起，螺钉上要加绝缘垫，保证螺钉与管座绝缘。隔热板8与外壳6的底面开有大于定位板2的孔，使得定位板2与外壳6隔离开，互不接触以绝热，外壳6开口端用上盖10盖住，并用螺钉紧固。
外壳6采用可伐材料制作，导热性能差，既保证了其坚固性能，又能在电极安装时方便实现玻璃焊接，还能对半导体激光器有保温作用。可伐是一种铁类的金属材料，导热性能差，主要是它的热膨胀系数和玻璃的接近，这样在外壳6上添加电极时，电极与外壳6之间的间隙可以通过融化的玻璃来填充，或称玻璃焊接
本发明的装置，将各半导体激光器1独立绝缘固定集中冷却，半导体激光器1的固定方向通过管座7改变了90°，因此可单独、方便地更换其中任意一个半导体激光器，而不必与现有技术那样，如果半导体激光器输出功率下降会将整个光束集成器件废掉。随着半导体激光器生产水平的提高其价格会不断下降，但外壳6的制作不会如此降低其价值，由于半导体激光器不能更换而废弃整个器件有悖于节约和再利用的原则。由于半导体激光器是各自绝缘独立的，因而可实现半导体激光器的串联供电，使伺服电源制作更加方便，合成光束的激光输出功率会更高。设计中没有任何不需要冷却的面积占用冷却面，冷源输入面-散热板9的面积比半导体激光器发热面积大得多，且每一个中间导热器件(定位板2，管座7)输入冷源面积都大于传热面的面积，因此，制冷效率高。