本发明专利技术提出了一种新型模块化的半导体激光器侧泵模块，多个半导体激光器侧泵单元以其环状通水热沉圆环中心为中心轴并沿轴向叠加构成本发明专利技术的模块化半导体激光器侧泵模块。本发明专利技术采用模块化的设计结构，可根据功率需求灵活调整半导体激光器的个数，此外相邻侧泵单元交错排列，使入射激光晶体的激光光束呈交错排列，可显著提高固体激光器的均匀性和泵浦效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体激光器
，具体涉及一种新型模块化的半导体激光器侧栗模块。
技术介绍
半导体激光器具有体积小、重量轻、可靠性高、使用寿命长、成本低的优点，目前已经广泛应用于国民经济的各个领域，比如半导体激光栗浦固体激光器或光纤激光器，医疗美容以及工业加工等领域。在半导体激光器作为栗浦源的应用中，目前商业化的侧栗模块常采用半导体激光器呈正三角、正五角、正七角等形式分布于晶体棒周围，侧栗模块多采用水平阵列半导体激光器沿晶体棒轴向排布的方式，比如中国专利CN102570267A和CN101834402B所公开的半导体激光器侧栗模块，均采用了上述结构。随着全固态激光器在工业、医疗、军事等领域的应用需求越来越多，这对侧栗模块中半导体激光器栗浦源的均匀性提出了更高的要求，此时传统的侧栗方式已不能满足越来越高的栗浦效率和均匀性的要求。此外，传统侧栗模块的半导体激光器只能满足单一的栗浦需求，在多需求的应用中缺少灵活性，不利于模块的产业化，后期维护更换也较为复杂。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种新型模块化的半导体激光器侧栗模块，可根据功率需求，灵活调整半导体激光器的个数，并且提高了侧栗的均匀性和效率。具体的技术方案为: 一种新型模块化的半导体激光器侧栗模块，包括至少两个半导体激光器侧栗单元。所述的半导体激光器侧栗单元包括中部贯通的环状通水热沉，设置于环状通水热沉内壁的多个半导体激光器，以及用于实现相邻半导体激光器电连接和固定的金属连接块;多个半导体激光器发出的激光光束汇聚于环状通水热沉的中心(即晶体棒的安装区)，上述激光光束以非相干叠加的方式汇聚于环状通水热沉的中心。所述的半导体激光器侧栗模块中的半导体激光器侧栗单元以环状通水热沉圆环中心为中心轴并沿轴向叠加，相邻的半导体激光器侧栗单元可以为交错叠加，即以圆环中心轴为旋转轴相互旋转使其对应的半导体激光器发出的激光呈0-120度的角度差，使得相邻的半导体激光器侧栗单元对应位置的半导体激光器发出的激光光束可以在同一直线上，也可以相互偏转相应的角度。所述的环状通水热沉内壁设置有与半导体激光器一一对应的安装平台，相邻安装平台之间有贯通环状通水热沉内壁至外壁的安装孔。环状通水热沉上还设置有定位孔，用于多个半导体激光器侧栗单元的定位安装。环状通水热沉上设有进水孔和出水孔，其本体内部设有液体制冷通道，连通进水孔和出水孔。该水路结构可以做进一步优化:环状通水热沉的液体制冷通道为双层单独水路，双层水路之间由环状通水热沉本体分隔。所述的半导体激光器包括激光芯片，导电导热衬底和热沉底座。半导体激光器的激光芯片键合于相应的导电导热衬底之间，导热导电衬底通过绝缘层键合于热沉底座上。所述半导体激光器还包括两片L型电极片，L型电极片一端键合于导电导热衬底(分别连接半导体激光器的正电极和负电极)，另一端通过绝缘层紧密贴合于热沉底座上。所述的金属连接块为T型，设置于相邻的半导体激光器之间，用于实现相邻的半导体激光器的电连接以及与环状通水热沉之间的固定。所述T型金属连接块上部可以紧压相邻的半导体激光器的热沉底座并与热沉底座上的L型电极片连接，T型下部通过机械连接方式与环状通水热沉的安装孔连接。所述T型下部或者环状通水热沉安装孔内部设置绝缘套筒，使得金属连接块与环状通水热沉绝缘。所述环状通水热沉为具有高导热率的金属材料，比如铜或铜金刚石复合材料;或者高导热率的绝缘材料，比如氮化铝陶瓷。所述环状通水热沉设有半导体激光器的电极引出接口，用于设置半导体激光器正电极的引出电极和负电极的引出电极。所述半导体激光器侧栗单元中的半导体激光器通过金属连接块依次串联连接;相邻的半导体激光器侧栗单元之间可以是串联、并联或串并联连接。本专利技术的优点: 采用模块化的设计结构，半导体激光器个数可以调整，在不同需求中可灵活选择;半导体激光器可以单独通过环状通水热沉的安装孔以机械方式安装于热沉上，便于后期拆装维护；此外，本专利技术提出了相邻的侧栗单元交错排列，使入射激光晶体的激光光束呈交错排列，可显著提高固体激光器的均匀性和栗浦效率。【附图说明】图1为本专利技术的半导体激光器侧栗单元结构。图2为本专利技术半导体激光器侧栗单元的环状通水热沉结构。图3为环状通水热沉的水路示意图。图4半导体激光器的安装结构。图5采用了八组半导体侧栗单元的半导体激光器侧栗模块的实施例。图6-1为采用交错排列方式实施例的相邻侧栗单元。图6-2为采用交错排列方式实施例的相邻侧栗单元的剖面图。图7为采用交错排列方式实施例的相邻侧栗单元的俯视图。附图标号说明:1_半导体激光器，2-金属连接块，3-环状通水热沉的进水孔，4-环状通水热沉的出水孔，5-环状通水热沉的安装平台，6-半导体激光器本体，7-半导体激光器的导电导热衬底，8-L型电极片，9-绝缘层，10-半导体激光器的热沉底座，11-液体制冷通道，12-安装孔，13-定位孔，14-晶体棒，15-半导体激光器的激光芯片。【具体实施方式】本专利技术提出了一种新型模块化的半导体激光器侧栗模块，包括至少两个半导体激光器侧栗单元。图1为半导体激光器侧栗单元的结构图，半导体激光器侧栗单元包括中部贯通的环状通水热沉，设置于环状通水热沉内壁的多个半导体激光器I，当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种新型模块化的半导体激光器侧泵模块,其特征在于：包括至少两个半导体激光器侧泵单元；所述的半导体激光器侧泵单元包括中部贯通的环状通水热沉，设置于环状通水热沉内壁的多个半导体激光器，以及用于实现相邻半导体激光器电连接和固定的金属连接块；多个半导体激光器发出的激光光束汇聚于环状通水热沉的中心；所述半导体激光器侧泵单元以环状通水热沉的圆环中心为中心轴并沿轴向叠加。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王警卫，侯栋，穆建飞，梁雪杰，刘兴胜，
申请(专利权)人：西安炬光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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