【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ld激光器，尤其涉及一种阶梯式空间合束ld激光器。
技术介绍
1、随着新能源汽车、太阳能光伏等行业的高速发展，对激光加工的需求越来越普及，使用的场所也越来越多，激光器的输出功率对提升激光设备的加工效率、产品加工质量乃至整体性能起着重要作用，因此，各厂商都在大力提升激光器的输出功率。
2、现有的半导体ld激光器采用的空间合束模式，一般多采用to封装管或cos封装体加快慢轴准直透镜和反射棱镜结构，其空间体积均较大，反射损耗高，且光线经过空间合束后在单位面积的汇聚透镜上汇聚的激光平行光束的光线密度低，严重影响ld激光器后续的光束输出质量，从而最终影响激光设备的核心加工性能。
3、而随着输出功率的提升，其对应的ld芯片散热系统的要求也越来越苛刻。在大功率激光器使用过程中，热传递不佳会影响激光器的性能及使用寿命。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种阶梯式空间合束ld激光器，能够实现单位面积内大功率、超大功率ld激光光束的输出，提高ld激光器后续的光线输出密度，提升激光设备的加工效率和产品加工质量，并缩短散热路径，提高导热性能和散热速度，提升散热效果。
2、本专利技术采用如下技术方案实现：一种阶梯式空间合束ld激光器，包括激光器框架；盖板，所述的盖板可拆卸的设置在激光器框架的顶端，激光器框架与盖板之间形成安装室；基座底板，所述的基座底板设置在安装室内；阶梯式空间合束基座，所述的阶梯式空间合束基座位于基座底板上
3、进一步地，所述的阶梯式空间合束基座包括阶梯式支撑部、基座前部和基座后部，基座前部位于阶梯式支撑部的前端，基座后部位于阶梯式支撑部的后端，阶梯式支撑部的上端形成有多个阶梯式落差的安装台面，多个所述的ld器件及准直系统依次固定在阶梯式支撑部上端的安装台面上，使得多个ld器件及准直系统的高度不同。
4、进一步地，所述的阶梯式空间合束基座有多个，分别设置在安装室内部。
5、进一步地，所述的激光器框架包括框架后侧板、框架右侧板、框架左侧板、框架底板和框架前板，所述的框架后侧板、框架右侧板、框架左侧板、框架前板分别围设固定在框架底板的后侧、右侧、左侧、前侧；所述框架右侧板、框架左侧板、框架底板及盖板的内侧均分别固定有一个阶梯式空间合束基座。
6、进一步地，所述的ld器件及准直系统，所述的ld器件及准直系统2，由ld芯片封装单元和光学准直子系统组成；其ld芯片封装单元可分为to封装、cos封装和模块式封装；其光学准直子系统由一体式快慢轴透镜、分体式快慢轴透镜或/和光束旋转镜等元件组成。
7、进一步地，上述ld器件及准直系统置于导热基座上，并由热管理系统向上述ld器件提供工作时的热环境支撑。
8、进一步地，所述的热管理系统，由导热基座及管线、外部散热及温度控制软硬件等部分组成，其技术形式可选择半导体制冷、液冷、强制风冷、光致制冷或热传导冷却(即被动散热)。
9、进一步地，所述的热管理系统，可优先选择为内置液冷导热基座与外部液冷散热部件相结合的热管理方式，所述的内置液冷导热基座及管线，包括连通接头、主通道和连接管，所述的激光器框架左右两侧板内设置有主通道，所述主通道的外端与连通接头连接，每个所述的导热基座中央设置有内置液冷通道，所述的内置液冷通道通过连接管与主通道进行连接，所述的连通接头通过管道与外部冷却系统连接，利用外部冷却系统流动的液冷介质流过导热基座进行散热。
10、进一步地，所述的阶梯式空间合束基座后部上端固定有棱镜架，所述的棱镜架上端固定有反射棱镜。
11、进一步地，所述的准直系统包括快慢轴分离式透镜，其包括快轴透镜和慢轴透镜，所述的快轴透镜固定在电路基板的上端，所述的慢轴透镜固定在导热基座的上端，慢轴透镜位于快轴透镜的前方。
12、进一步地，所述的准直系统包括快慢轴一体式透镜。
13、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
14、1.本专利技术的一种阶梯式空间合束ld激光器，设计的阶梯式空间合束基座呈阶梯式分布结构，可以在一个阶梯式空间合束基座上将多个ld器件及准直系统按照设计的分布密度要求，均匀、规律地在排列组合，形成的ld激光器输出系统具有在单位面积的汇聚透镜上汇聚更高密度激光平行光束的结构优势，可实现单位面积内大功率、超大功率ld激光光束的输出，提高ld激光器后续的光线输出密度，能够提升激光设备的加工效率和产品加工质量。
15、2.本专利技术的一种阶梯式空间合束ld激光器，阶梯式空间合束基座可以由一组或者多组组合构成，多组阶梯式空间合束基座可置于激光器内部的一个或多个内部平面，实现单位面积内大功率、超大功率ld激光光束的输出，进一步地提高ld激光器后续的光线输出密度。
16、3.本专利技术的一种阶梯式空间合束ld激光器，其中的ld器件及准直系统通过与散热单元配合，能够减少传统封装模组中层层物理接触而产生的散热热阻，具有散热路径短，散热速度快，散热效果佳的优点。
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1.一种阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的阶梯式空间合束基座（1）包括阶梯式支撑部（11）、基座前部（12）和基座后部（13），基座前部（12）位于阶梯式支撑部（11）的前端，基座后部（13）位于阶梯式支撑部（11）的后端，阶梯式支撑部（11）的上端形成有多个阶梯式落差的安装台面，多个所述的LD器件及准直系统（2）依次固定在阶梯式支撑部（11）上端的安装台面上，使得多个LD器件及准直系统（2）的高度不同。
3.根据权利要求2所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的阶梯式空间合束基座（1）有多个，分别设置在安装室内部。
4.根据权利要求3所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的激光器框架（6）包括框架后侧板（61）、框架右侧板（62）、框架左侧板（63）、框架底板（64）和框架前板（65），所述的框架后侧板（61）、框架右侧板（62）、框架左侧板（63）、框架前板（65）分别围设固定在框架底板（64）的后侧、右侧、左侧、前侧；
5.根据权
6.根据权利要求5所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的激光器框架（6）上还设置有散热单元。
7.根据权利要求6所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的散热单元包括连通接头（8）、主通道（81）和连接管（82），所述的激光器框架（6）左右两侧板内设置有主通道（81），所述主通道（81）的外端与连通接头（8）连接，每个所述的导热基座（24）中央设置有内置液冷通道（26），所述的内置液冷通道（26）通过连接管（82）与主通道（81）进行连接，所述的连通接头（8）通过管道与外部冷却系统连接，利用外部冷却系统流动的液冷介质流过导热基座（24）进行散热。
8.根据权利要求5所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的阶梯式空间合束基座（1）后部上端固定有棱镜架（51），所述的棱镜架（51）上端固定有反射棱镜（5）。
9.根据权利要求5所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的准直系统包括快慢轴分离式透镜，其包括快轴透镜（23）和慢轴透镜（25），所述的快轴透镜（23）固定在电路基板（22）的上端，所述的慢轴透镜（25）固定在导热基座（24）的上端，慢轴透镜（25）位于快轴透镜（23）的前方。
10.根据权利要求5所述的阶梯式空间合束LD激光器，其特征在于：所述的准直系统包括快慢轴一体式透镜。
...【技术特征摘要】
1.一种阶梯式空间合束ld激光器，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的阶梯式空间合束ld激光器，其特征在于：所述的阶梯式空间合束基座（1）包括阶梯式支撑部（11）、基座前部（12）和基座后部（13），基座前部（12）位于阶梯式支撑部（11）的前端，基座后部（13）位于阶梯式支撑部（11）的后端，阶梯式支撑部（11）的上端形成有多个阶梯式落差的安装台面，多个所述的ld器件及准直系统（2）依次固定在阶梯式支撑部（11）上端的安装台面上，使得多个ld器件及准直系统（2）的高度不同。
3.根据权利要求2所述的阶梯式空间合束ld激光器，其特征在于：所述的阶梯式空间合束基座（1）有多个，分别设置在安装室内部。
4.根据权利要求3所述的阶梯式空间合束ld激光器，其特征在于：所述的激光器框架（6）包括框架后侧板（61）、框架右侧板（62）、框架左侧板（63）、框架底板（64）和框架前板（65），所述的框架后侧板（61）、框架右侧板（62）、框架左侧板（63）、框架前板（65）分别围设固定在框架底板（64）的后侧、右侧、左侧、前侧；
5.根据权利要求4所述的阶梯式空间合束ld激光器，其特征在于：所述的ld器件及准直系统（2）由ld芯片封装单元和光学准直子系统组成；其ld芯片封装单元可分为to封装、cos封装和模块式封装；其光学准直子系统由一体式快慢轴透镜、分体式快慢轴透镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：王云，严为民，
申请(专利权)人：无锡德承电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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