一种半导体激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种半导体激光装置，包括：底板，底板内安装有冷却通道，其中冷却通道具有U型管，U型管具有两个直管段；激光器阵列，激光器阵列包括若干个激光器单管和小反射镜，激光器单管并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，小反射镜并排安装在激光器单管的相对位置，用于将激光器单管发出的光照射到合束装置进行空间合束。本发明专利技术提供的半导体激光装置，底板内有冷却液道，冷却通道具有U型管，U型管具有两个直管段，激光器单管并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，两个直管段相比单个水道可以带来更好的冷却效果，进而可以提高激光器装置的输出功率。光器装置的输出功率。光器装置的输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体激光装置


[0001]本专利技术涉及激光
，尤其涉及一种半导体激光装置。

技术介绍

[0002]大功率半导体激光器在材料加工、泵浦固体激光器等方面有大量应用。散热是一个制约半导体激光器功率质量比的因素。激光器单管温度过高会影响半导体激光器的性能，甚至损坏激光器。
[0003]相关技术中，单个的水道从半导体激光器单管阵列下方通过，冷却底板往往由铜制成。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：半导体激光器如果要充分散热，半导体激光器单管就不能过于集中。但如果半导体激光器单管过于分散，就会增大设备的尺寸和重量。现有技术中的半导体激光器中的反射镜需要铺设台阶，接收并反射位于不同高度的激光器单管射出的光。现有技术的半导体激光器没有进行充分优化，在功率质量比方面存在改进空间。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的目的在于提出一种轻量化、功率质量比高的半导体激光装置。
[0007]为达到上述目的，本专利技术提出的一种半导体激光装置，包括：底板，底板内安装有冷却通道，其中冷却通道具有U型管，U型管具有两个直管段；激光器阵列，激光器阵列包括若干个激光器单管和小反射镜，激光器单管并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，小反射镜并排安装在激光器单管的相对位置，用于将激光器单管发出的光照射到合束装置进行空间合束。
[0008]本专利技术提供的半导体激光装置，底板内有冷却液道，冷却通道具有U型管，U型管具有两个直管段，激光器单管并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，两个直管段相比单个水道可以带来更好的冷却效果，进而可以提高激光器装置的输出功率，一定程度上提高了激光装置的功率质量比。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述激光器单管排列的周期为3～10mm，所述冷却通道的直径为1～12mm，所述冷却通道中含有冷却介质，冷却介质的流量大于3升/分钟。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，所述小反射镜沿第一方向安装在所述底板上，沿第一方向所述小反射镜与所述底板之间的倾角相同，使得远离合束装置的小反射镜射出的光不被相邻并且靠近合束装置的小反射镜遮挡。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，还包括热沉模块，热沉模块安装在所述底板上，所述激光器单管并排安装在热沉模块上。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，所述激光器阵列包括第一激光器阵列和第二激光器阵列，在所述底板的一侧安装有第一大反射镜和第二大反射镜，第一大反射镜用于接收第一
激光器阵列射出的光进行合束并改变光的传播方向，将光反射至第二大反射镜，第二大反射镜用于透过第一大反射镜射出的光，接收第二激光器阵列射出的光进行合束并改变光的传播方向。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，还包括耦合透镜和第三大反射镜，耦合透镜和第三大反射镜安装在所述底板上，第三大反射镜用于接收第一大反射镜和第二大反射镜射出的光，改变光的传播方向，将光反射至耦合透镜，耦合透镜用于将光耦合进光纤。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，所述激光器阵列的数量为多个，所述激光器阵列相互之间存在间隔空间，在间隔空间投影在所述底板的底部设置有凹槽，凹槽与所述冷却通道在空间上相离。
[0015]根据本专利技术的一个实施例，所述耦合透镜为单个透镜或透镜组。
[0016]根据本专利技术的一个实施例，所述凹槽的数量为多个，所述凹槽之间留有支撑壁。
[0017]根据本专利技术的一个实施例，所述凹槽的横截面为三角形、长方形或圆形。
[0018]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一实施例提出的半导体激光装置的整体结构示意图。
[0020]图2是本专利技术一实施例涉及的小反射镜阵列的结构示意图。
[0021]图3是本专利技术一实施例提出的半导体激光装置的去除底板的俯视结构示意图。
[0022]图4是本专利技术一实施例涉及的半导体激光装置的底部的结构示意图。
[0023]图5是本专利技术一实施例涉及的底板和冷却通道的有限元划分示意图。
[0024]图6是本专利技术一实施例涉及的半导体激光装置的热分布模拟图。
[0025]图7是本专利技术一实施例涉及的半导体激光装置的热分布剖面图。
[0026]附图标记：1
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激光器单管，2
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底板，3
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冷却通道，4
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凹槽，5
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小反射镜，61
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第一大反射镜，62
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第二大反射镜，7
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耦合透镜，8
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第三大反射镜，9
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支撑壁。
具体实施方式
[0027]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0028]图1是本专利技术一实施例提出的半导体激光装置的整体结构示意图。
[0029]参见图1，一种半导体激光装置，包括底板2和激光器阵列。其中，底板2内安装有冷却通道3，其中冷却通道3具有U型管，U型管具有两个直管段。激光器阵列包括若干个激光器单管1和小反射镜5，激光器单管1并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，小反射镜5并
排安装在激光器单管1的相对位置，用于将激光器单管1发出的光照射到合束装置进行空间合束。
[0030]本专利技术提供的半导体激光装置，底板内有冷却液道，冷却通道具有U型管，U型管具有两个直管段，激光器单管并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，两个直管段相比单个水道可以带来更好的冷却效果，进而可以提高激光器装置的输出功率，一定程度上提高了激光装置的功率质量比。
[0031]可选地，结合图1至图3所示，小反射镜5沿第一方向安装在底板2上，沿第一方向小反射镜5与底板2之间的倾角相同，使得远离合束装置的小反射镜5射出的光不被相邻并且靠近合束装置的小反射镜遮挡。当小反射镜5调整到合适的角度，使得激光管单管1射出的光由对应的小反射镜反射后会稍向上倾斜从而不被相邻激光器单管1对应的小反射镜5阻挡，并且多个激光器单管1的光5在小反射镜反射后的传播中进行空间合束。这样的光路不需要为不同的半导体激光器单管1设置高度不同的台阶来进行空间合束，减轻了重量并且在一定程度上改善热分布。第一方向为图2中的X方向，也就是底板的长度方向。合束装置可以选用反射镜，如图1中的第一大反射镜61和第二大反射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体激光装置，其特征在于，包括：底板（2），底板（2）内安装有冷却通道（3），其中冷却通道（3）具有U型管，U型管具有两个直管段；激光器阵列，激光器阵列包括若干个激光器单管（1）和小反射镜（5），激光器单管（1）并排安装在U型管的两个直管段之间的上方，小反射镜（5）并排安装在激光器单管（1）的相对位置，用于将激光器单管（1）发出的光照射到合束装置进行空间合束。2.根据权利要求1所述的一种半导体激光装置，其特征在于，所述激光器单管（1）排列的周期为3～10mm，所述冷却通道（3）的直径为1～12mm，所述冷却通道（3）中含有冷却介质，冷却介质的流量大于3升/分钟。3.根据权利要求1所述的一种半导体激光装置，其特征在于，所述小反射镜（5）沿第一方向安装在所述底板（2）上，沿第一方向所述小反射镜（5）与所述底板（2）之间的倾角相同，使得远离合束装置的小反射镜（5）射出的光不被相邻并且靠近合束装置的小反射镜（5）遮挡。4.根据权利要求1所述的一种半导体激光装置，其特征在于，还包括热沉模块，热沉模块安装在所述底板（2）上，所述激光器单管（1）并排安装在热沉模块上。5.根据权利要求1所述的一种半导体激光装置，其特征在于，所述激光器阵列包括第一激光器阵列和第二激光器阵列，在所述底板（2）的一侧安装有第一大反...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓华，郭渭荣，王宝华，时敏，李娟，董晓培，郭方君玥，
申请(专利权)人：北京凯普林光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：