一种环状半导体激光器的制作方法

本发明属于激光器，特别涉及一种环状半导体激光器。

背景技术：

1、目前的大功率激光器产品，无论是采用微通道结构还是宏通道结构的叠阵，其产生的光斑一般呈矩形或方形；但是在一些特殊使用场景，例如用激光器处理圆形或环形表面的锈迹时，矩形光斑或方形光斑需要重复叠加处理才能完成工作，导致效率低和一致性差；因此就需要能够发射圆形光斑或环形光斑的激光器，而将矩形光斑或方形光斑通过整形来变成圆形光斑或环形光斑，需要设置额外的整形系统，整形系统不但结构复杂，增大了激光器产品的制造难度，而且还增加了制造成本。并且，大功率的激光器中，使用的激光巴条的数量众多，会产生大量的热，无法实现均匀散热，会导致波长红移，降低激光器输出光斑的质量。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明公开了一种环状半导体激光器，以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种环状半导体激光器，包括底座和若干个环形激光组，若干个所述环形激光组以同圆心的方式由内至外依次嵌套设置于所述底座上；

4、各所述环形激光组包括环形通道热沉和多个串联设置的巴条单元，所述环形通道热沉固定在所述底座上，多个所述巴条单元沿所述环形通道热沉的圆周方向设置在所述环形通道热沉上，且各所述巴条单元的长度方向朝向所述环形通道热沉的圆心。

5、进一步地，所述环形通道热沉内设有水冷通道，所述底座内设有进水通道和出水通道，所述进水通道和所述出水通道均沿所述环形激光组的一直径方向延伸，并间隔设置，所述进水通道的上方开设有至少一个进水口，所述出水通道的上方开有至少一个出水口，所述进水口与所述水冷通道的进水端连通，所述出水口与所述水冷通道的出水端连通。

6、进一步地，所述水冷通道呈环形设置在所述环形通道热沉内，所述水冷通道的进水端和所述水冷通道的出水端设置在所述环形通道热沉的下端面上，且所述水冷通道的进水端和所述水冷通道的出水端位于所述环形通道热沉的一直径的两端。

7、进一步地，各所述环形通道热沉上的多个所述巴条单元均匀间隔设置。

8、进一步地，由内至外的所述环形通道热沉上的巴条单元的数量依次增加。

9、进一步地，相邻两个所述环形激光组之间间隔预设距离设置。

10、进一步地，各所述环形激光组还包括基板；

11、所述基板固定在所述环形通道热沉上，所述巴条单元设置在所述基板上，所述基板上镀有金膜，相邻两个所述巴条单元之间通过所述金膜串联连接。

12、进一步地，相邻两个所述环形激光组的正负极之间通过导电片串联连接。

13、进一步地，所述底座的下端设有正极端子和负极端子，所述正极端子通过第一连接件与最外环的所述环形激光组的正极连接，所述负极端子通过第二连接件与最内环的所述环形激光组的负极连接；

14、所述第一连接件和所述第二连接件上均套有绝缘管套。

15、进一步地，所述底座的下端开有第一容纳槽和第二容纳槽，所述正极端子设置在所述第一容纳槽内，所述负极端子设置在所述第二容纳槽内；

16、最外环的所述环形通道热沉的外侧面上开有第一连接槽，所述底座的外侧面上设有第二连接槽，所述第二连接槽的两端分别与所述第一连接槽和所述第一容纳槽连通，所述第一连接件位于所述第一连接槽和所述第二连接槽内；最内环的所述环形通道热沉的内侧面上开有第三连接槽，所述底座的中心位置处开有第四连接槽，所述第四连接槽的两端分别与所述第三连接槽和所述第二容纳槽连通，所述第二连接件位于所述第三连接槽和所述第四连接槽内。

17、本发明的优点及有益效果是：

18、本发明的环状半导体激光器中，通过将若干个环形激光组以同圆心的方式由内至外依次嵌套设置于底座上，并将环形激光组中多个巴条单元沿环形通道热沉的圆周方向设置在环形通道热沉上，且各巴条单元的长度方向朝向环形通道热沉的圆心，使环状半导体激光器能够输出均匀的环形光斑，输出功率更大，集成度更高；并且，通过增加环形激光组的数量的方式来增大输出功率，不会受机械结构因素的影响，使输出光斑更为均匀。

技术特征：

1.一种环状半导体激光器，其特征在于，包括底座和若干个环形激光组，若干个所述环形激光组以同圆心的方式由内至外依次嵌套设置于所述底座上；

2.根据权利要求1所述的环状半导体激光器，其特征在于，所述环形通道热沉内设有水冷通道，所述底座内设有进水通道和出水通道，所述进水通道和所述出水通道均沿所述环形激光组的一直径方向延伸，并间隔设置，所述进水通道的上方开设有至少一个进水口，所述出水通道的上方开有至少一个出水口，所述进水口与所述水冷通道的进水端连通，所述出水口与所述水冷通道的出水端连通。

3.根据权利要求2所述的环状半导体激光器，其特征在于，所述水冷通道呈环形设置在所述环形通道热沉内，所述水冷通道的进水端和所述水冷通道的出水端设置在所述环形通道热沉的下端面上，且所述水冷通道的进水端和所述水冷通道的出水端位于所述环形通道热沉的一直径的两端。

4.根据权利要求1所述的环状半导体激光器，其特征在于，各所述环形通道热沉上的多个所述巴条单元均匀间隔设置。

5.根据权利要求1所述的环状半导体激光器，其特征在于，由内至外的所述环形通道热沉上的巴条单元的数量依次增加。

6.根据权利要求1所述的环状半导体激光器，其特征在于，相邻两个所述环形激光组之间间隔预设距离设置。

7.根据权利要求1所述的环状半导体激光器，其特征在于，各所述环形激光组还包括基板；

8.根据权利要求1~7中任一项所述的环状半导体激光器，其特征在于，相邻两个所述环形激光组的正负极之间通过导电片串联连接。

9.根据权利要求8所述的环状半导体激光器，其特征在于，所述底座的下端设有正极端子和负极端子，所述正极端子通过第一连接件与最外环的所述环形激光组的正极连接，所述负极端子通过第二连接件与最内环的所述环形激光组的负极连接；

10.根据权利要求9所述的环状半导体激光器，其特征在于，所述底座的下端开有第一容纳槽和第二容纳槽，所述正极端子设置在所述第一容纳槽内，所述负极端子设置在所述第二容纳槽内；

技术总结
本发明公开了一种环状半导体激光器，包括底座和若干个环形激光组，若干个环形激光组以同圆心的方式由内至外依次嵌套设置于底座上；各环形激光组包括环形通道热沉和多个串联设置的巴条单元，环形通道热沉固定在底座上，多个巴条单元沿环形通道热沉的圆周方向设置在环形通道热沉上，且各巴条单元的长度方向朝向环形通道热沉的圆心。该环状半导体激光器能够输出环形光斑，具有集成度高、输出功率大、光斑面积大和光斑质量好等优点。

技术研发人员：杨林伟,马威,于振坤,郎超,陈晓华
受保护的技术使用者：北京凯普林光电科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19