泵浦底座和泵浦源的制作方法

文档序号:33672883发布日期:2023-03-29 14:43阅读:60来源:国知局
泵浦底座和泵浦源的制作方法

1.本技术属于激光器技术领域,尤其涉及一种泵浦底座和泵浦源。


背景技术:

2.激光器泵浦源是一种能够用于发射激光的装置,通过设置在其中的激光器芯片产生激光。激光器芯片焊接在泵浦底座上,激光器芯片在进行电光转换时会产生大量的热量,激光器芯片产生的热量需要通过底座来快速传递对激光器芯片进行冷却散热。
3.相关技术中,以导热性能良好的纯铜制备泵浦底座,在泵浦底座的下方布置水冷板结构,对泵浦源进行散热,对于高功率激光器或者超高功率激光器而言,受限于泵浦底座的导热性能有限,此种散热方式,并不能满足散热要求,散热效果差,激光器芯片易烧毁。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种泵浦底座和泵浦源,以解决相关技术中因泵浦底座导热性能有限,导致激光器芯片散热效果差、易烧毁的问题。
5.第一方面,本技术实施例提供一种泵浦底座,包括:
6.第一底座,所述第一底座具有第一侧面,所述第一侧面用于安装激光器芯片,所述第一底座内设有液冷通道,所述液冷通道用于与外部液冷机连通;
7.第二底座,所述第一底座的导热系数大于所述第二底座的导热系数,所述第二底座具有底板,所述底板上开设有安装槽,所述安装槽与所述第一底座适配,所述第一底座安装于所述安装槽内。
8.可选的,所述第一底座采用铜材料制备而成;和/或,所述第二底座采用铝材料制备而成。
9.可选的,所述第一底座的表面涂覆有防电化学腐蚀材料;
10.和/或,所述安装槽具有槽壁,所述槽壁涂覆有防电化学腐蚀材料。
11.可选的,所述液冷通道沿所述第一底座的长度方向延伸,沿所述第一底座的厚度方向,所述第一侧面安装各所述激光器芯片的位置与所述液冷通道之间的距离相等。
12.可选的,所述第一侧面具有多个呈阶梯分布的台阶面,所述台阶面用于安装激光器芯片,沿所述第一底座的厚度方向,各级所述台阶面与所述液冷通道之间的距离相等。
13.可选的,所述底板上开设所述液冷进口和所述液冷出口;
14.所述液冷通道具有依次连通的入口段、中间段和出口段,所述入口段与所述液冷进口相对密封连通,所述出口段与所述液冷出口相对密封连通,所述中间段倾斜设置,所述中间段的倾斜方向和倾斜角度与所述第一侧面的阶梯坡度线倾斜方向和倾斜角度相同。
15.可选的,所述液冷进口和所述液冷出口周围的所述底板上设有密封件,所述底板与所述第一底座通过所述密封件密封连接。
16.可选的,所述底板具有第三侧面,所述第一底座具有第二侧面,所述第二侧面与所述第一侧面相对布置,所述第二侧面与所述第三侧面贴合,所述第三侧面倾斜设置,第三侧
面的倾斜方向和倾斜角度与第一侧面的阶梯坡度线倾斜方向和倾斜角度相同。
17.可选的,所述底板具有第三侧面,沿所述底板的厚度方向,所述第一侧面与所述第三侧面之间的距离相同。
18.第二方面,本技术实施例还提供一种泵浦源,包括:如上述任意一项所述的泵浦底座。
19.本技术实施例提供的泵浦底座和泵浦源,通过设置第一底座和第二底座做出泵浦底座,在第一底座内设置液冷通道,第一底座内的液冷通道距离第一侧面的距离近,液冷通道与第一侧面的热交换效果好,第一底座的导热系数高于第二底座的导热系数的手段,第一底座能够快速的将第一侧面的激光器芯片产生的热量传导给第二底座,实现第一侧面的快速降温冷却,所以克服了相关技术中因泵浦底座导热性能有限,导致激光器芯片散热效果差、易烧毁的问题,进而达到了提高散热效果和激光器芯片性能的技术效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对本领域技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.为了更完整地理解本技术及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
22.图1为本技术实施例提供的泵浦源的结构示意图。
23.图2为本技术实施例提供的泵浦源去除上盖后的俯视图。
24.图3为本技术实施例提高的泵浦底座的爆炸图。
25.图4为本技术实施例提供的泵浦源的俯视图。
26.图5为图4中a-a剖视图。
27.图6为图5中b-b剖视图。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
29.本技术实施例提供一种泵浦底座和泵浦源,以解决相关技术中因泵浦底座导热性能有限,导致激光器芯片散热效果差、易烧毁的问题。以下将结合附图对进行说明。
30.参见图1、图2、图3、图4、图5和图6所示,图1为本技术实施例提供的泵浦源的结构示意图,图2为本技术实施例提供的泵浦源去除上盖后的俯视图,图3为本技术实施例提高的泵浦底座的爆炸图,图4为本技术实施例提供的泵浦源的俯视图,图5为图4中a-a剖视图,图6为图5中b-b剖视图。本技术实施例提供一种泵浦源,包括泵浦底座100、多个激光器芯片200、透镜300、反射镜400、准直器500和上盖600,透镜300、反射镜400与激光器芯片200一一对应,泵浦底座100包括第一底座110和第二底座120,第一底座110的导热系数大于第二底座120的导热系数,第一底座110内设有液冷通道111,第一底座110具有第一侧面112,激光
器芯片200安装于第一侧面112上,第二底座120具有底板121,底板121上开设有安装槽122,安装槽122的形状大小与第一底座110的形状大小均适配,第一底座110安装于安装槽122内,液冷通道111和外部的液冷机连通,形成循环液冷系统,向液冷通道111内通入液冷介质,液冷介质可以为水或油等物质,上盖600安装于第二底座120上,上盖600与第二底座120围成容纳空间,激光器芯片200、透镜300、反射镜400和准直器500均位于容纳空间内,透镜300、反射镜400和准直器500均安装于底板121上,激光器芯片200、透镜300和反射镜400一一对应,激光器芯片200用于产生泵浦光,透镜300位于激光器芯片200的出光测,透镜300用于接收并准直泵浦光,反射镜400位于透镜300的出光测,反射镜400用于改变透镜300准直后的泵浦光的传输方向,经镜准直器500射出。
31.可以理解的,参见图6所示,上述的第一底座110内设置液冷通道111,液冷通道111与第一侧面112的距离较近,第一侧面112上的激光器芯片200工作产生的热量迅速被液冷通道111内的液冷介质带走,及时给激光器芯片200降温散热,相比于相关技术中,通过泵浦底座向水冷板传导热量,散热及时,散热效果好,而且第一底座110的导热系数大于第二底座120的导热系数,多余的热量,通过第一底座110快速传递到第二底座120,再经第二底座120传导至泵浦底座100下方的水冷板,第一底座110散热、导热快,激光器芯片200的散热效果好,也能满足高功率激光器的散热需求,适用范围更广。
32.为了更清楚的说明泵浦底座100的结构,以下将结合附图对泵浦底座100进行介绍。
33.参见图3、图5和图6所示,本技术实施例提高的泵浦底座100,包括第一底座110和第二底座120。
34.参见图3所示,第二底座120围成上端开口的凹槽结构,第二底座120具有底板121,底板121为凹槽结构的底部,底板121上开设有安装槽122,安装槽122与第一底座110适配,即安装槽122的形状大小与第一底座110的形状大小适配,第一底座110嵌设固定安装槽122内。
35.上述的第一底座110的导热系数大于第二底座120的导热系数,参见图6所示,第一底座110内设有液冷通道111,第一底座110具有第一侧面112,第一侧面112用于安装激光器芯片200,液冷通道111与第一侧面112的距离较近,第一侧面112与液冷通道111之间的热传导距离短,第一侧面112上的激光器芯片200产生的热量,能够快速的传递给液冷通道111,实现第一侧面112快速散热冷却,第一底座110的导热系数大于第二底座120的导热系数,第一底座110的热量快速传递给第二底座120,经第二底座120传递给泵浦底座100下方的水冷板上,进一步提高散热效果,防止因热量累积烧毁激光器芯片200的情况发生,有利于高功率激光器散热,散热效果好,适用范围广。
36.在一些实施方式中,第一底座110采用铜材料制备而成;和/或,第二底座120采用铝材料制备而成。
37.可以理解的,第一底座110采用纯铜材料制备而成,第二底座120采用铝材料制备而成,相较于相关技术中,泵浦底座100全部采用纯铜材料制备而成,本技术实施例采用铜制第一底座110和铝制第二底座120组合获得泵浦底座100,泵浦底座100的重量较轻,降低泵浦底座100的材料成本。
38.在一些实施方式中,第一底座110的表面涂覆有防电化学腐蚀材料;和/或,安装槽
122具有槽壁,槽壁涂覆有防电化学腐蚀材料。
39.可以理解的,第一底座110的表面可以全部涂覆防电化学腐蚀材料,也可以在第一底座110与安装槽122的槽壁贴合的部分涂覆电化学腐蚀材料。作为变形的,可以只在安装槽122的槽壁上涂覆防电化学腐蚀材料。作为变形的,也可以在第一底座110的表面和安装槽122的槽壁均涂覆防电化学腐蚀材料。设置防电化学腐蚀材料可以阻止第一底座110和第二底座120因两种不同材料,如铜铝之间存在的电化学腐蚀,保护第一底座110和第二底座120,提高了泵浦底座100的使用寿命。
40.上述的电化学腐蚀材料可以为特氟龙材料。
41.在一些实施方式中,液冷通道111沿第一底座110的长度方向延伸,沿第一底座110的厚度方向,第一侧面112安装各激光器芯片200的位置与液冷通道111之间的距离相等。
42.上述的第一侧面112安装各激光器芯片200的位置与液冷通道111之间的距离是指第一侧面112与液冷通道111的轴线之间的垂直距离。
43.上述的第一侧面112安装各激光器芯片200的位置与液冷通道111之间的5距离相同,可以理解为,各激光器芯片200与液冷通道111之间的距离相同,
44.即,各激光器芯片200的热传导距离相同,各个激光器芯片200的散热效果相同,保证各激光器芯片200的性能。
45.在其他实施方式中,各激光器芯片200与液冷通道111的距离不等,可根
46.据各激光器芯片200的功率设计与液冷通道111的距离,如,激光器芯片2000的功率越大,激光器芯片200与液冷通道111的距离越小。
47.在一些实施方式中,参见图3和图6所示,第一侧面112具有多个呈阶梯分布的台阶面1121,台阶面1121用于安装激光器芯片,沿第一底座110的厚度方向,各级台阶面1121与液冷通道111之间的距离相等。
48.可以理解为,各级台阶面1121与液冷通道111之间的距离相等,即,各激5光器芯片200的热传导距离相同,各个激光器芯片200的散热效果相同,保证
49.各激光器芯片200的性能。
50.在一些实施方式中,参见图3和图6所示,底板121上开设有液冷进口123和液冷出口124,液冷进口123和液冷出口124均与液冷通道111连通,液冷
51.进口123和液冷出口124通过管路与外部的液冷机连通,向液冷通道111内持0续通入液冷介质,液冷进口123和液冷出口124设置与底板121上,方便与外
52.部的液冷机相连,便于安装操作。
53.在一些实施方式中,参见图3和图6所示,液冷进口123和液冷出口124周围的底板121上设有密封件126,底板121与第一底座110通过密封件126密封连接。
54.5可以理解的,底板121的朝向第一底座110的一侧面上设有密封凹槽125,
55.密封凹槽125位圆形或者方形,围设在液冷进口123和液冷出口124的周围,
56.密封件126为橡胶密封圈,第一底座110的第二侧面113与底板121的第三侧面1211贴合,将密封件126抵压固定在密封凹槽125内,防止因液冷通道111漏水损坏泵浦底座100内的光学元件,提高了泵浦源的可靠性。
57.作为变形的,第一底座110朝向底板121的一侧设置密封凹槽125,密封件126位于液冷通道111的入口处和出口处的周围,也能够实现第一底座110与第二底座120的密封连
接。或者,第一底座110与底板121相对面上均设有密封凹槽125,密封件126位于密封凹槽125内,以实现第一底座110与第二底座120的密封连接。
58.在上述实施方式的基础上,参见图6所示,液冷通道111具有依次连通的入口段1111、中间段1112和出口段11121,入口段1111和出口段11121的开口设置在第一底座110靠近第二底座120的一侧,入口段1111与液冷进口123相对密封连通,出口段11121与液冷出口124相对密封连通,中间段1112沿第一底座110的长度方向延伸,中间段1112倾斜设置,中间段1112的倾斜方向与第一侧面112的阶梯坡度线倾斜方向相同。
59.可以理解的,上述的台阶面1121与液冷通道111之间的距离,是指台阶面1121与中间段1112的轴线之间的距离,中间段1112倾斜设置,且中间段1112的倾斜方向和倾斜角度与第一侧面112的阶梯坡度线倾斜方向和倾斜角度相同,使得各台阶面1121与中间段1112之间的距离相同。中间段1112的倾斜角度为2
°
,中间段1112的倾斜角度是指中间段1112的轴线与水平面之间的夹角。
60.在一些实施方式中,参见图6所示,底板121具有第三侧面1211,第一底座110具有第二侧面113,第二侧面113与第一侧面112相对设置,第三侧面1211与第二侧面113贴合,第三侧面1211倾斜设置,第三侧面1211的倾斜方向和倾斜角度与第一侧面112的阶梯坡度线倾斜方向和倾斜角度相同。
61.第三侧面1211的倾斜方向和倾斜角度与第一侧面112的阶梯坡度线倾斜方向和倾斜角度相同,使得第一侧面112与第三侧面1211的距离相同,第一侧面112与第三侧面1211之间的热传导距离相同,保证激光器芯片200的散热效果一直。
62.在其他实施方式中,第三侧面1211与第二侧面113也可以水平布置。
63.在一些实施方式中,参见图6所示,底板121具有第三侧面1211,沿底板121的厚度方向,第一侧面112与第三侧面1211之间的距离相同。
64.可以理解的,第一侧面112与第三侧面1211之间的距离相同,第一侧面112与第二底座120之间的热传导距离相同,使得第一底座110各处的导热效果均衡,保证各激光器芯片200的散热效果。
65.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
66.在本技术的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
67.以上对本技术实施例所提供的泵浦底座和泵浦源进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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