一种激光器模组制造技术

本发明专利技术公开了一种大功率激光器模组，包括：散热器；热沉，固定设置于散热器上；激光芯片，固定设置于热沉上；晶体支架，固定设置于热沉上，在晶体支架上设置有一通孔，且通孔在热沉上的正投影位于激光芯片上；晶体，固定设置于晶体支架上，且位于通孔上方，激光芯片与晶体之间设置有设定距离的第一间隙。本发明专利技术实施例的激光器模组能够在体积上做到小型化或微型化，同时还能满足大功率的半导体散热芯片的散热需求，使其所应用的微型化设备不需要额外外置电路结构、水路结构和其它辅助设备，使激光器模组填补了市场空缺，大大拓宽了应用范围，同时本实施例的激光器模组还能够实现在大型设备的应用，满足激光器模组在终端产品应用的设计需求。

【技术实现步骤摘要】
一种激光器模组
本专利技术属于激光
，具体涉及一种激光器模组。
技术介绍
激光是一种新的光源，已经在许多领域得到应用。激光具有普通光源发出的光的所有光学特性，且激光能量密度高、方向性强、且发散度仅为毫弧度量级等优点，得到了越来越多的应用。随着激光技术的飞速发展和广泛应用，激光已成为工业生产，科学探测和现代军事战争中极为重要的工具。目前，国内大功率激光器模组工作状态一般采用水冷方式或者TEC(半导体致冷器，ThermoElectricCooler)制冷方式。但是，对于水冷方式，其需要自循环冷却水系统、控温系统，应用需要的配置较为繁琐、且庞大，往往在应用小型化设备里受到限制；对于TEC制冷方式，其就是热源，因此制冷量越大则功耗越大，而且TEC热端一般还需要配置风冷散热器，使其体积较大，因此此种方法不仅大大增加功耗、体积较大，大大限制其应用范围，而且TEC具有冷却滞后性，需要实现温度控制，否则过冷过热均对半导体激光器产生影响。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种激光器模组。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种激光器模组，包括：散热器；热沉，固定设置于所述散热器上；激光芯片，固定设置于所述热沉上；晶体支架，固定设置于所述热沉上，在所述晶体支架上设置有一通孔，且所述通孔在所述热沉上的正投影位于所述激光芯片上；晶体，固定设置于所述晶体支架上，且位于所述通孔上方，所述激光芯片与所述晶体之间设置有设定距离的第一间隙。在本专利技术的一个实施例中，所述散热器和所述热沉之间设置有第二间隙，在所述第二间隙中填充有导热材料。在本专利技术的一个实施例中，所述导热材料的导热系数为13.5～20W·m-1·K-1。在本专利技术的一个实施例中，所述导热材料包括导热膏、导热贴或石墨烯。在本专利技术的一个实施例中，所述晶体包括无锥度晶体或有锥度晶体。在本专利技术的一个实施例中，所述有锥度晶体的锥度为0～4°。在本专利技术的一个实施例中，所述设定距离为0.5～1mm。在本专利技术的一个实施例中，所述晶体支架为铝合金晶体支架。在本专利技术的一个实施例中，还包括激光模块系统引线，与所述激光芯片固定连接。本专利技术的有益效果：本专利技术实施例的激光器模组能够在体积上做到小型化或微型化，同时还能满足大功率的半导体散热芯片的散热需求，使其所应用的微型化设备不需要额外外置电路结构、水路结构和其它辅助设备，从而使得本实施例的激光器模组填补了市场空缺，大大拓宽了应用范围，同时本实施例的激光器模组还能够实现在大型设备的应用，满足激光器模组在终端产品应用的设计需求，并且本实施例的激光器模组还能维持一个良好的散热平衡，从而稳定激光器模组的工作环境稳定。以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种激光器模组的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的另一种激光器模组的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种散热器的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的又一种激光器模组的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种无锥度晶体的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的一种有锥度晶体的结构示意图。附图标记说明：1晶体；2晶体支架；3激光模块系统引线；4螺纹孔；5激光芯片；6热沉；7散热器；8通孔；9连接部件。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例一请参见图1和图2，图1是本专利技术实施例提供的一种激光器模组的结构示意图，图2是本专利技术实施例提供的另一种激光器模组的结构示意图。本实施例提供一种激光器模组，包括：散热器7；热沉6，固定设置于所述散热器7上；激光芯片5，固定设置于所述热沉6上；晶体支架2，固定设置于所述热沉6上，在所述晶体支架2上设置有一通孔8，且所述通孔在所述热沉6上的正投影位于所述激光芯片5上；晶体1，固定设置于所述晶体支架2上，且位于所述通孔8上方，所述激光芯片5与所述晶体1之间设置有设定距离的第一间隙。本实施例的激光器模组包括光束整形系统、激光模组系统及散热系统，其中光束整形系统包括晶体1和晶体支架2，激光模组系统包括激光模块系统引线3与激光芯片5，散热系统包括热沉6和散热器7。本实施例的晶体1用于作为激光器模组的激光发射材料，其固定设置于晶体支架2上，且晶体1位于通孔8上方，例如晶体1通过UV胶水固化后粘接到晶体支架2上，为了更好的便于晶体1固定设置于晶体支架2上，可以在通孔8内部的四周设置一台阶，将晶体1固定设置在该台阶上，同时将该晶体支架2固定设置于热沉6上，且激光芯片5固定设置于热沉6上，同时，激光芯片5位于通孔8的下方，使得激光芯片5与晶体1的一端相对设置，同时激光芯片5与晶体1之间有设定距离的第一间隙，同时在热沉的下方固定设置有散热器，这种结构的激光器模组不仅能够在体积上能做到小型化或微型化，从而不仅能够实现在大型设备的应用，还能应用于小型化的设备，满足激光器模组在终端产品应用的设计需求，并且其还能满足激光器模组的散热需求，使其维持一个很好的散热平衡，从而使激光器模组的工作环境稳定，稳定工作系统环境。本实施例的激光器模组还包括激光模块系统引线3，该激光模块系统引线3与激光芯片5固定连接。进一步地，激光模块系统引线3与激光芯片5通过焊料进行烧结焊接成为一个激光模块，再焊接到热沉6上表面，例如焊接工艺为金锡焊接工艺。在一个实施例中，散热器7和热沉6之间设置有第二间隙，在第二间隙中填充有导热材料。为了更进一步提高其工作稳定性，所以需要进一步改善本实施例的激光器模组的散热能力，使其更进一步地得到更广泛的应用，本实施例在散热器7和热沉6之间的第二间隙中填充了导热材料。进一步地，导热材料的导热系数为13.5～20W·m-1·K-1。请参见图3，在散热器7上设置有一连接部件9，散热器7与热沉6通过该连接部件9实现螺纹连接，为了增加热传导面积，在该连接部件9上进行了降面处理，即在该连接部件9与热沉6连接的两端设置了低于该连接部件9中间平面的平面，从而增加热传导的有效面积，减小与热沉6之间的间隙。优选地，散热器7的散热齿的上端面(散热齿的上端面即为靠近连接部件9的一面)与连接部件9的中间平面之间的高度差为0.1～0.2mm。优选地，连接部件9两端的平面与中间平面之间的高度差为0.1～0.2mm。请参见图3，对于激光器模组而言，其热量主要来源于激光模块系统引线3与激光芯片5，而现有的激光器模组只能通过如图3所示的与激光芯片5相对的连接部件9得中间平面的A区将热量传递至散热器7进行散热，而本实施例的激光器模组的热源，不仅能够使得热量从A区进行传递，还能够通过热沉6吸收激光模块系统引线3与激光芯片5所产生的热量，并迅速使其吸收的热量向热沉6的四周扩散，从而实现热量均匀的分散在热沉6上，使其成为热量的储蓄池，再由热沉6的底部将热量传递至散热器7和热沉6之间的导热材料中，导热材料与连接部件9的中间平面(即A区)接触，成为热量的主要热传导方向，通过挤压再使得导热材料与散热器7的散热齿的上端面(即图3中的B区)相接触，从而使得散热器7的散热齿的上端面也成为散热面，成为热量的辅助热传导方向，使得热量同时还可以通过散热器7的散热齿的上端面传递至散热器7进行散热，大大增加了激光器模组的散热能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光器模组，其特征在于，包括：散热器；热沉，固定设置于所述散热器上；激光芯片，固定设置于所述热沉上；晶体支架，固定设置于所述热沉上，在所述晶体支架上设置有一通孔，且所述通孔在所述热沉上的正投影位于所述激光芯片上；晶体，固定设置于所述晶体支架上，且位于所述通孔上方，所述激光芯片与所述晶体之间设置有设定距离的第一间隙。

【技术特征摘要】
1.一种激光器模组，其特征在于，包括：散热器；热沉，固定设置于所述散热器上；激光芯片，固定设置于所述热沉上；晶体支架，固定设置于所述热沉上，在所述晶体支架上设置有一通孔，且所述通孔在所述热沉上的正投影位于所述激光芯片上；晶体，固定设置于所述晶体支架上，且位于所述通孔上方，所述激光芯片与所述晶体之间设置有设定距离的第一间隙。2.根据权利要求1所述的激光器模组，其特征在于，所述散热器和所述热沉之间设置有第二间隙，在所述第二间隙中填充有导热材料。3.根据权利要求2所述的激光器模组，其特征在于，所述导热材料的导热系数为13.5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯友良，宋庆学，李晨，张滨，
申请(专利权)人：西安镭特电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61