本发明专利技术公开了一种激光器冷却热沉装置及其半导体激光器，其中热沉装置设置有依次连通的进水孔、进水层流道、第一导引道、回水层流道、第二导引道、出水孔；进水层流道和回水层流道位于不同的层面中；进水层流道和回水层流道设置有缓流段，缓流段的侧壁面沿长度方向符合正弦曲线；通过增加波浪形通道增加了换热面积，优化了冷热流体的混合，强化了换热效率。强化了换热效率。强化了换热效率。
【技术实现步骤摘要】
一种激光器冷却热沉装置及其半导体激光器
[0001]本专利技术涉及热沉装置，特别是一种激光器冷却热沉装置及其半导体激光器。
技术介绍
[0002]现在半导体激光器的需求是小体积、光电转换效率高、高功率、稳定性好以及寿命长，随着需求越来越多和越来越高，对散热要求也越来越高。
[0003]现在半导体激光器通常是由最基础的发光单管进行组合，发光单管形成多个Bar条，再由多个Bar条形成一定的叠阵。激光芯片尺寸较小，功率大，极大的热流密度。为了使激光器获得高功率、高的可靠性和高的光电转换效率，高温度会影响激光器性能，且减少激光器寿命。因此能高效散热的激光器冷却热沉装置，对于半导体激光器十分重要。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种激光器冷却热沉装置及其半导体激光器。
[0005]本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术的第一方面，一种激光器冷却热沉装置，所述装置设置有依次连通的进水孔、进水层流道、第一导引道、回水层流道、第二导引道、出水孔；所述进水层流道和所述回水层流道位于不同的层面中；所述进水层流道和所述回水层流道设置有缓流段，所述缓流段的侧壁面沿长度方向符合正弦曲线。
[0007]根据本专利技术的第一方面，所述缓流段的相对两侧的侧壁面均符合正弦曲线，其中一侧的侧壁面的波峰与另一侧的侧壁面的波峰位置对应，其中一侧的侧壁面的波谷与另一侧的侧壁面的波谷位置对应。
[0008]根据本专利技术的第一方面，所述正弦曲线对应的方程式为：y＝Asin(2πx/λ)，其中，A为振幅，λ为波长。
[0009]根据本专利技术的第一方面，所述振幅的范围为1微米至90微米，所述波长的范围为250微米至1000微米。
[0010]根据本专利技术的第一方面，所述进水层流道设置有多条缓流段，所述进水孔与所述进水层流道的多条缓流段之间连通有第一合流道。
[0011]根据本专利技术的第一方面，所述回水层流道设置有多条缓流段，所述回水层流道还包括第二合流道，所述回水层流道的多条缓流段和所述第二合流道连通。
[0012]根据本专利技术的第一方面，所述进水层流道的多条缓流段与所述回水层流道的多条缓流段一一对应地连通。
[0013]根据本专利技术的第一方面，所述装置包括依次叠放的第一层块、第二层块、第三层块、第四层块和第五层块，所述进水孔和所述出水孔均位于所述第五层块上；所述进水层流道位于所述第四层块上，所述回水层流道位于所述第二层块上；所述第一导引道位于所述第三层块上，所述第二导引道位于所述第三层块和所述第四层块上。
[0014]根据本专利技术的第一方面，所述第一层块、所述第二层块、所述第三层块、所述第四层块和所述第五层块均由3D打印而成。
[0015]本专利技术的第二方面，一种半导体激光器，所述半导体激光器包括如本专利技术的第一方面所述的激光器冷却热沉装置。
[0016]上述方案至少具有以下的有益效果：缓流段的侧壁面为曲面，沿长度方向符合正弦曲线，增大了换热面积进而增大表面换热系数；在热沉装置的进水层流道和所述回水层流道均设置有缓流段能使进水层流道的热流体和回水层流道的冷流体混合更充分，强化微尺度条件下流体的受迫对流。一方面，缓流段的截面面积的变化能够中断热边界层发展，使换热一直处于未充分发展阶段，强化传热性能；另一方面，缓流段的符合正弦曲线的波浪凹穴侧壁面，能增强流体内部扰动，进而对流动与传热特性产生重要影响，使传热性能的增强远远大于压力的损失。
[0017]本专利技术的附加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
[0018]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0019]图1是本专利技术实施例一种激光器冷却热沉装置的结构图；
[0020]图2是本专利技术实施例一种激光器冷却热沉装置的结构分解图；
[0021]图3是第二层块、第三层块、第四层块和第五层块的结构图；
[0022]图4是第三层块、第四层块和第五层块的结构图；
[0023]图5是第四层块和第五层块的结构图；
[0024]图6是缓流段的结构示意图；
[0025]图7是正弦曲线的曲线示意图。
具体实施方式
[0026]本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。
[0027]在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0028]在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0029]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体
含义。
[0030]参照图1和图2，本专利技术的第一方面的实施例，提供了一种激光器冷却热沉装置。
[0031]激光器冷却热沉装置设置有依次连通的进水孔210、进水层流道310、第一导引道410、回水层流道320、第二导引道420、出水孔220；进水层流道310和回水层流道320位于不同的层面中；进水层流道310和回水层流道320设置有缓流段500，缓流段500的侧壁面沿长度方向符合正弦曲线。
[0032]需要说明的是，该缓流段500包括进水层流道310的多条缓流段311和回水层流道320的多条缓流段321。
[0033]在该实施例中，缓流段500的侧壁面为曲面，沿长度方向符合正弦曲线，增大了换热面积进而增大表面换热系数；在热沉装置的进水层流道310和回水层流道320均设置有缓流段500能使进水层流道310的热流体和回水层流道320的冷流体混合更充分，强化微尺度条件下流体的受迫对流。一方面，缓流段500的截面面积的变化能够中断热边界层发展，使换热一直处于未充分发展阶段，强化传热性能；另一方面，缓流段500的符合正弦曲线的波浪凹穴侧壁面，能增强流体内部扰动，进而对流动与传热特性产生重要影响，使传热性能的增强远远大于压力的损失。
[0034]参照图6，本专利技术的第一方面的某些实施例，缓流段500的相对两侧的侧壁面均本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光器冷却热沉装置，其特征在于，所述装置设置有依次连通的进水孔、进水层流道、第一导引道、回水层流道、第二导引道、出水孔；所述进水层流道和所述回水层流道位于不同的层面中；所述进水层流道和所述回水层流道设置有缓流段，所述缓流段的侧壁面沿长度方向符合正弦曲线。2.根据权利要求1所述的一种激光器冷却热沉装置，其特征在于，所述缓流段的相对两侧的侧壁面均符合正弦曲线，其中一侧的侧壁面的波峰与另一侧的侧壁面的波峰位置对应，其中一侧的侧壁面的波谷与另一侧的侧壁面的波谷位置对应。3.根据权利要求1所述的一种激光器冷却热沉装置，其特征在于，所述正弦曲线对应的方程式为：y＝Asin(2πx/λ)，其中，A为振幅，λ为波长。4.根据权利要求3所述的一种激光器冷却热沉装置，其特征在于，所述振幅的范围为1微米至90微米，所述波长的范围为250微米至1000微米。5.根据权利要求1所述的一种激光器冷却热沉装置，其特征在于，所述进水层流道设置有多条缓流段，所述进水孔与所述进水层流道的多条缓流段之间连通有第一合...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹明轩，臧鲁浩，高一伟，何国豪，王颖，甘宏海，王俊超，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：
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