一种激光散热装置和激光器的制作方法

本申请涉及激光，尤其是涉及一种激光散热装置和激光器。

背景技术：

1、光纤激光器具有电光转换效率高，散热效果佳，光束质量好，脉冲能量和峰值功率较高等优点，被广泛应用于激光切割、焊接、打标、清洗等激光加工领域。

2、当前，高功率光纤激光器采用的散热方法为普通的风冷、水冷板冷却、热沉传导散热、水冷等方法，风冷、水冷板冷却、热沉传导散热具有较大的功率局限性，散热能力较差，难以满足高功率光纤激光器对于散热的需求。

3、水冷散热一般采用冷却液流动式传导冷却散热，通常需要采用水道。现有的激光散热装置普遍存在一个问题，如果结构简单，体积较小的冷却散热装置在冷却传导过程中，存在冷却液与光纤之间接触面积不充分、散热不充分的问题，随着光纤激光输出功率的进一步提高，该类方法很难将单位长度光纤上的热快速带走，单位长度上的热功率密度过高，散热效果不佳。其他散热能力满足要求的散热装置普遍体积较大，不能很好的在高功率激光器内部安装。

4、随着大功率光纤激光器输出功率水平的不断提高，散热问题已经成为制约光纤激光器输出功率进一步提高的制约因素，如何能够高效、快速、方便的将光纤上的废热快速的带走，且散热装置结构不至于过于复杂，体积不至于过于巨大成为光纤激光器领域重要的研究课题。

技术实现思路

1、本申请提供一种激光散热装置和激光器。

2、本申请提供的激光散热装置包括：底板、壳体、盖板、支柱和2片隔离板，所述壳体和支柱设于底板和盖板中间，连接底板和盖板，支柱设于中央，壳体设于外侧，壳体的外壁上用于设置盘旋光纤，支柱和壳体中间形成一空腔，2片隔离板设于空腔内，将空腔一分为二。所述盖板上还设有进水口和出水口，进水口和出水口分别进入隔离板不同侧的空腔内。

3、本申请的激光散热装置相比传统散热装置的特别之处在于，所述隔离板在靠近底板位置开设通孔,由于通孔位于隔离板靠近底板的位置，且进水口和出水口分别位于隔离板不同侧，使得所有冷却水或者冷却液均会先从进水口所在的该侧空腔到达通孔后，再从通孔进入出水口所在侧的空腔，就会使得所有冷却水或者冷却液均具有一个从激光散热装置的底部流动到顶部的运动过程，这个过程相比传统其他导热方式可以更充分地将壳体上的光纤的热量导走。

4、本申请的激光散热装置导热能力较强，因此可以将激光散热装置的结构设计简单，不需要占用巨大的体积，即可以有效地利用冷却水将光纤的热传导出去，将其尺寸设置的更小，可以减少成本，增加产品的可适性。在同样的散热能力下，相交其他激光散热装置还可以节约用水量，有利于整个激光散热装置更快速的散热。

5、本申请还提供一种激光器，该激光器可为高功率激光器，包括激光散热装置和激光器主体机构，该激光散热装置和激光器主体机构可以一体式连接形成激光器，通过水冷或者液冷散热方式将高功率光纤激光器的光纤中的热量传导带出，从而保证激光器的正常运行。本申请的激光散热装置可以放置在激光器的外侧。通过激光散热装置和激光器整机一体式水冷散热方式将激光器的光纤中的的热量导出，从而保证激光器的正常运行。

技术特征：

1.一种激光散热装置，其特征在于，包括：底板(11)、壳体(12)、盖板(13)、支柱(14)和2片隔离板(15)，所述壳体(12)和支柱(14)设于底板(11)和盖板(13)中间，连接底板(11)和盖板(13)，支柱(14)设于中央，壳体(12)设于外侧，壳体(12)的外壁(121)上用于设置盘旋光纤，支柱(14)和壳体(11)中间形成一空腔，2片隔离板(15)设于空腔内，将空腔一分为二，所述盖板(13)上还设有进水口(17)和出水口(18)，进水口(17)和出水口(18)分别进入隔离板(15)不同侧的空腔内，所述隔离板(15)在靠近底板(11)位置开设通孔(150)。

2.如权利要求1所述的激光散热装置，其特征在于，所述支柱(14)的上方设有压盖(16)，所述压盖(16)上设有螺纹孔(160)，螺纹孔(160)上设置密封圈。

3.如权利要求1所述的激光散热装置，其特征在于，述壳体(12)的外壁(121)上设有螺旋槽，在螺旋槽中设置盘旋光纤。

4.如权利要求1所述的激光散热装置，其特征在于，所述支柱(14)和壳体(11)中间形成的空腔为环形空腔，2片所述隔离板(15)在靠近底板(11)位置均至少开设一个通孔(150)。

5.如权利要求4所述的激光散热装置，其特征在于，所述支柱(14)中设有一个电机，带动整个装置旋转运动。

6.如权利要求4所述的激光散热装置，其特征在于，2个所述通孔(150)在垂直位置上存在高度差，冷却水或者冷却液从激光散热装置的进水口(17)所在的该侧空腔到达位置更低的通孔(150)后，再从通孔(150)进入出水口(18)所在侧的空腔，然后再从位置高一点的那个通孔(150)再次回到进水口(17)所在的该侧空腔，然后再循环往复这个流动过程。

7.如权利要求4所述的激光散热装置，其特征在于，2片所述隔离板(15)均开设数个通孔(150),2片所述隔离板(15)上的通孔(150)之间形成一低一高的排列方式。

8.如权利要求7所述的激光散热装置，其特征在于，2片所述隔离板(15)上的数个通孔(150),自下而上孔径逐渐变小。

9.如权利要求1所述的激光散热装置，其特征在于，所述进水口(17)和出水口(18)分别一进一出接水冷机使用。

10.一种激光器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的激光散热装置和激光器主体机构，所述激光散热装置安装在激光器主体机构外侧。

技术总结
本申请提供一种激光吸收装置和激光器。该激光散热装置包括：底板、壳体、盖板、支柱和2片隔离板，所述壳体和支柱设于底板和盖板中间，连接底板和盖板，支柱设于中央，壳体设于外侧，壳体的外壁上用于设置盘旋光纤，支柱和壳体中间形成一空腔，2片隔离板设于空腔内，将空腔一分为二。所述盖板上还设有进水口和出水口，进水口和出水口分别进入隔离板不同侧的空腔内。所述隔离板在靠近底板位置开设通孔,使得所有冷却水或者冷却液均具有一个从激光散热装置的底部流动到顶部的运动过程，这个过程相比传统其他导热方式可以更充分地将壳体上的光纤的热量导走。

技术研发人员：张承志,周威云,黄国溪,张帆
受保护的技术使用者：深圳公大激光有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14