一种可双向装调的无热化谐振腔构型制造技术

本实用新型专利技术提供了一种可双向装调的无热化谐振腔构型，激光器壳体为双向腔体结构，板条激光棒通过焊接方式焊在板条热沉上，板条热沉位于板条激光棒上方，板条散热翅片对板条激光棒进行散热，半导体阵列位于板条激光棒下方，阵列热沉位于半导体阵列下方，TEC位于阵列热沉之间，阵列热沉隔热垫位于隔绝阵列热沉与激光器壳体之间。本实用新型专利技术的激光器壳体不再作为板条激光棒的散热介质，板条激光棒的热量通过安装在板条热沉另一面的散热翅片进行直接散热，大大减少了阵列和激光棒发热对其他光学器件的影响，激光器壳体从单侧腔体结构改为双向腔体结构，板条激光棒改为双向安装，无需拆卸阵列部件，对板条进行实时装调，大大调高了装调效率。

【技术实现步骤摘要】
一种可双向装调的无热化谐振腔构型
本专利技术涉及激光领域，尤其是一种对谐振腔构型。
技术介绍
随着小型激光测照/测距产品小型化、轻量化的发展趋势，激光器的热设计和装调性设计越来越成为制约产品性能的瓶颈。目前，采用半导体泵浦的风冷型板条激光器是小型激光器的主要构型，但随着能量要求的提高和重量、体积的下降，其性能逐渐不能满足使用要求，主要问题集中在以下几点：1)激光器的设计装调性不好，单套激光器装调周期太长。2)激光器的热稳定性不好，可靠性低，不能满足指标要求。传统的谐振腔构型如图1和图2所示，激光器壳体(1)为腔型结构，所有光学元件从上方装入腔内，通过阵列散热翅片(2)进行密封。该构型存在以下缺点：1)激光器的核心工作物质单向板条激光棒(7)安装在单向半导体阵列(5)正下方，无法实现在激光器工作时对单向板条激光棒(7)位置进行动态微调。当装调过程中，发现单向板条激光棒(7)位置需要调整时，必须拆单向阵列散热翅片(2)、单向TEC(3)和单向半导体阵列(5)，反复拆装造成激光器的装调工序繁琐，装调难度大、周期长，且极易造成阵列在拆装过程中损伤。2)板条激光棒的单向板条热沉(8)与单向激光器壳体(1)直接接触，其热量通过热沉传导至壳体，再通过壳体对外散热。壳体受热后造成单向板条激光棒(7)的安装位置产生变形，影响板条激光棒的安装精度，严重时会造成激光器性能降低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种可双向装调的无热化谐振腔构型。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可双向装调的无热化谐振腔构型，包括激光器壳体、板条热沉隔热垫、板条散热翅片、板条热沉、板条激光棒、阵列热沉隔热垫、阵列热沉、TEC、半导体阵列、阵列散热翅片、阵列散热风扇和板条散热风扇；激光器壳体(9)为双向腔体结构，是所有光学及结构件的安装底座，固定板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)，板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)位于激光器壳体(9)腔体的两个开口，板条激光棒(13)通过焊接方式焊在板条热沉(12)上，板条热沉(12)位于板条激光棒(13)上方，板条散热翅片(11)对板条激光棒(13)进行散热，板条激光棒(13)通过板条热沉(12)将热量传导至板条散热翅片(11)上，再通过板条散热翅片(11)将热量散发出去，板条热沉隔热垫(10)位于板条散热翅片(11)与激光器壳体(9)之间，半导体阵列(17)产生光谱辐射，位于板条激光棒(13)下方，阵列热沉(15)位于半导体阵列(17)下方，阵列热沉(15)为半导体阵列(17)的导热结构，阵列热沉(15)的散热翅片对半导体阵列(17)进行散热，半导体阵列(17)通过阵列热沉(15)将热量传导至阵列热沉(15)的散热翅片上，再通过阵列热沉(15)的散热翅片将热量散发出去，TEC(16)位于阵列热沉(15)之间，TEC(16)对阵列热沉(15)的温控，阵列热沉隔热垫(14)位于隔绝阵列热沉(15)与激光器壳体(9)之间，隔绝阵列热沉(15)与激光器壳体(9)之间的热传导；阵列散热翅片(18)位于阵列热沉(15)下方，阵列散热风扇(19)位于阵列散热翅片(18)上，板条散热风扇(20)装在激光器壳体(9)上，阵列散热风扇(19)对阵列散热翅片(18)进行散热，高温工作时开启阵列散热风扇(19)，将阵列散热翅片(18)上的热量吹走，板条散热风扇(20)对板条散热翅片(11)进行散热，高温工作时开启风扇，将板条散热翅片(11)上的热量吹走。本专利技术的有益效果在于：1、激光器壳体无热化设计激光器壳体仅作为谐振腔元件的安装基座，不再作为板条激光棒的散热介质，板条激光棒的热量通过安装在板条热沉另一面的散热翅片进行直接散热，同时在阵列热沉和板条热沉与壳体间增加隔热材料，这样大大减少了阵列和激光棒发热对其他光学器件的影响。2、板条激光棒在线可装调设计激光器壳体从单侧腔体结构改为双向腔体结构，板条激光棒与阵列的安装方式从同向安装改为双向安装，其中，板条激光棒通过板条热沉从上方固定在激光器壳体上，半导体阵列通过阵列热沉从下方固定在激光器壳体上。这样，调整激光棒时无需拆卸阵列部件，可在激光器工作时对板条进行实时装调，大大调高了装调效率。附图说明图1为传统激光器谐振腔构型剖切示意图。图2为传统激光器谐振腔构型三维外观示意图。图3为本专利技术可双向装调激光器谐振腔构型剖切示意图。图4为本专利技术可双向装调激光器谐振腔构型三维外观示意图，图4(a)为阵列散热翅片和阵列散热风扇的示意图，图4(b)为激光器壳体和阵列散热翅片的示意图。其中，1—单向激光器壳体；2—单向阵列散热翅片；3—单向TEC；4—单向阵列热沉；5—单向半导体阵列；6—单向风扇；7—单向板条激光棒；8—单向板条热沉，9—激光器壳体，10—板条热沉隔热垫，11—板条散热翅片，12—板条热沉，13—板条激光棒，14—阵列热沉隔热垫，15—阵列热沉，16—TEC，17—半导体阵列，18—阵列散热翅片，19—阵列散热风扇，20—板条散热风扇。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。如图3和图4所示，激光器壳体从单侧腔体结构改为双向腔体结构，板条激光棒与阵列的安装方式从同向安装改为双向安装，其中，板条激光棒通过板条热沉从上方固定在激光器壳体上，半导体阵列通过阵列热沉从下方固定在激光器壳体上。这样，调整激光棒时无需拆卸阵列部件，可在激光器工作时对板条进行实时装调，大大调高了装调效率。一种可双向装调的无热化谐振腔构型，包括激光器壳体、板条热沉隔热垫、板条散热翅片、板条热沉、板条激光棒、阵列热沉隔热垫、阵列热沉、TEC、半导体阵列、阵列散热翅片、阵列散热风扇和板条散热风扇；激光器壳体(9)为双向腔体结构，是所有光学及结构件的安装底座，用于固定板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)，板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)位于激光器壳体(9)腔体的两个开口，板条激光棒(13)是光学器件，通过焊接方式焊在板条热沉(12)上，板条热沉(12)为钨铜合金，位于板条激光棒(13)上方，线膨胀系数与板条激光棒(13)较为接近，同时具有较高的热导率，是板条激光棒(13)的导热结构，板条散热翅片(11)对板条激光棒(13)进行散热，板条激光棒(13)通过板条热沉(12)将热量传导至板条散热翅片(11)上，再通过板条散热翅片(11)将热量散发出去，板条热沉隔热垫(10)为非金属材料，位于板条散热翅片(11)与激光器壳体(9)之间，隔绝板条散热翅片(11)与激光器壳体(9)之间的热传导，降低板条激光棒(13)热量对其他光学器件的影响；半导体阵列(17)产生光谱辐射，位于板条激光棒(13)下方，阵列热沉(15)位于半导体阵列(17)下方，阵列热沉(15)为高导电纯铜材料，热导率较高，是半导体阵列(17)的导热结构，阵列热沉(15)的散热翅片对半导体阵列(17)进行散热，半导体阵列(17)通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可双向装调的无热化谐振腔构型，其特征在于：/n包括激光器壳体(9)、板条热沉隔热垫(10)、板条散热翅片(11)、板条热沉(12)、板条激光棒(13)、阵列热沉隔热垫(14)、阵列热沉(15)、TEC(16)、半导体阵列(17)、阵列散热翅片(18)、阵列散热风扇(19)和板条散热风扇(20)；/n激光器壳体(9)为双向腔体结构，是所有光学及结构件的安装底座，固定板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)，板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)位于激光器壳体(9)腔体的两个开口，板条激光棒(13)通过焊接方式焊在板条热沉(12)上，板条热沉(12)位于板条激光棒(13)上方，板条散热翅片(11)对板条激光棒(13)进行散热，板条激光棒(13)通过板条热沉(12)将热量传导至板条散热翅片(11)上，再通过板条散热翅片(11)将热量散发出去，板条热沉隔热垫(10)位于板条散热翅片(11)与激光器壳体(9)之间，半导体阵列(17)产生光谱辐射，位于板条激光棒(13)下方，阵列热沉(15)位于半导体阵列(17)下方，阵列热沉(15)为半导体阵列(17)的导热结构，阵列热沉(15)的散热翅片对半导体阵列(17)进行散热，半导体阵列(17)通过阵列热沉(15)将热量传导至阵列热沉(15)的散热翅片上，再通过阵列热沉(15)的散热翅片将热量散发出去，TEC(16)位于阵列热沉(15)之间，TEC(16)对阵列热沉(15)的温控，阵列热沉隔热垫(14)位于隔绝阵列热沉(15)与激光器壳体(9)之间，隔绝阵列热沉(15)与激光器壳体(9)之间的热传导；阵列散热翅片(18)位于阵列热沉(15)下方，阵列散热风扇(19)位于阵列散热翅片(18)上，板条散热风扇(20)装在激光器壳体(9)上，阵列散热风扇(19)对阵列散热翅片(18)进行散热，高温工作时开启阵列散热风扇(19)，将阵列散热翅片(18)上的热量吹走，板条散热风扇(20)对板条散热翅片(11)进行散热，高温工作时开启风扇，将板条散热翅片(11)上的热量吹走。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可双向装调的无热化谐振腔构型，其特征在于：
包括激光器壳体(9)、板条热沉隔热垫(10)、板条散热翅片(11)、板条热沉(12)、板条激光棒(13)、阵列热沉隔热垫(14)、阵列热沉(15)、TEC(16)、半导体阵列(17)、阵列散热翅片(18)、阵列散热风扇(19)和板条散热风扇(20)；
激光器壳体(9)为双向腔体结构，是所有光学及结构件的安装底座，固定板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)，板条散热翅片(11)及阵列散热翅片(18)位于激光器壳体(9)腔体的两个开口，板条激光棒(13)通过焊接方式焊在板条热沉(12)上，板条热沉(12)位于板条激光棒(13)上方，板条散热翅片(11)对板条激光棒(13)进行散热，板条激光棒(13)通过板条热沉(12)将热量传导至板条散热翅片(11)上，再通过板条散热翅片(11)将热量散发出去，板条热沉隔热垫(10)位于板条散热翅片(11)与激光器壳体(9)之间，半导体阵列(17)产生光谱辐射，位...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晓婧，张玉成，李小明，李阳阳，任方宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：新型
国别省市：河南;41