二极管激光器组件和用于安装二极管激光器组件的方法技术

本发明专利技术涉及一种二极管激光器组件(1)，所述二极管激光器组件具有二极管激光器装置(3)、带有第一外表面(7)的第一冷却元件(5)、带有第二外表面(11)的第二冷却元件(9)和至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)，其中，所述二极管激光器装置(3)和所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)分别在所述第一冷却元件(5)与所述第二冷却元件(9)之间分别在所述第一外表面(7)和所述第二外表面(11)上以彼此间隔的方式布置，其中，所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)分别设置为用于冷却所述二极管激光器装置(3)。在此设置，所述二极管激光器装置(3)具有第一二极管基面(15)和第二二极管基面(17)，其中，所述二极管激光器装置(3)以所述第一二极管基面(15)在所述第一外表面(7)的第一前区(23)中布置在该第一外表面上和/或以所述第二二极管基面(17)在所述第二外表面(11)的第二前区(25)中布置在该第二外表面上，其中，所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)设置为用于如此调节所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)相对于彼此的位置，使得所述第一外表面(7)在所述第一前区(23)中平行于所述第一二极管基面(15)地布置，和/或使得所述第二外表面(11)在所述第二前区(25)中平行于所述第二二极管基面(17)地布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】二极管激光器组件和用于安装二极管激光器组件的方法
本专利技术涉及一种二极管激光器组件以及一种用于安装二极管激光器组件的方法。
技术介绍
在运行具有一个发射器或多个发射器(例如二极管激光器条)的二极管激光器装置时产生热量，该热量必须被导出以实现高的输出功率且同时高的使用寿命和高的辐射质量。为此，已知与二极管激光器装置热连接的冷却元件。在典型的二极管激光器组件中设置，将这种二极管激光器装置布置在所提及类型的两个冷却元件之间，从而两个冷却元件分别布置在二极管激光器装置的相对的两侧处。为了能够在二极管激光器装置的两侧处进行最佳的热传递，二极管激光器装置和冷却元件必须分别以尽可能大的面积彼此贴靠。特别地，由于精度，例如存在于所使用的部件(例如二极管激光器装置或冷却元件)或这些部件之间的接合点中的尺寸公差、形状公差或位置公差，不能确保二极管激光器装置大面积地贴靠冷却元件而没有气隙。特别地，不能保证二极管激光器装置的二极管基面相对于冷却元件的与二极管基面相对置的外表面的平面平行布置。这类偏差导致不充足的热传递。通常，二极管激光器装置与两个冷却元件之间的与公差有关的间隙填充有焊料层，该焊料层通常至少在有些地方较厚，然而，由此无法实现最佳的热传递。由于降低的热传递，二极管激光器装置的输出功率受限于降低的水平，这限制二极管激光器组件的适用性。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务在于提出一种二极管激光器组件和一种用于安装二极管激光器组件的方法，其中，尤其在以下方面实现相对于已知二极管激光器组件的优点：在高使用寿命和高射束质量的同时实现高输出功率。通过实现独立权利要求的主题来解决该任务。有利的构型从从属权利要求中得出。尤其通过这种方式解决该任务：实现一种具有二极管激光器装置、第一冷却元件、第二冷却元件和至少一个间隔装置的二极管激光器组件。二极管激光器装置设置为用于发射激光射束，该激光射束也可以包括多个部分激光射束。在此，第一冷却元件具有第一外表面。在此，第二冷却元件具有第二外表面。在此，二极管激光器装置与至少一个间隔装置以彼此间隔的方式分别布置在第一冷却元件与第二冷却元件之间。在此，二极管激光器装置和至少一个间隔装置分别布置在第一外表面上和第二外表面上。在此，第一冷却元件和第二冷却元件分别设置为用于冷却二极管激光器装置。在此，二极管激光器装置具有第一二极管基面和第二二极管基面，其中，二极管激光器装置以第一二极管基面在第一外表面的第一前区中布置在该第一外表面上。在此，替代地或附加地，二极管激光器装置以第二二极管基面在第二外表面的第二前区中布置在该第二外表面上。在此，至少一个间隔装置设置为用于如此调节第一冷却元件和第二冷却元件相对于彼此的位置，使得第一外表面在第一前区中平行于第一二极管基面地布置。在此，替代地或附加地，至少一个间隔装置设置为用于如此调节第一冷却元件和第二冷却元件相对于彼此的位置，使得第二外表面在第二前区中平行于第二二极管基面地布置。根据本专利技术的二极管激光器组件相较于现有技术具有优点。通过以下方式确保二极管激光器装置大面积地、尤其整面地贴靠在第一和/或第二冷却元件上：二极管激光器装置以第一二极管基面布置在第一外表面的第一前区中和/或以第二二极管基面布置在第二外表面的第二前区中，并且至少一个间隔装置设置为用于如此调节第一冷却元件和第二冷却元件相对于彼此的位置，使得第一外表面在第一前区中平行于第一二极管基面地布置和/或使得第二外表面在第二前区中平行于第二二极管基面地布置。这尤其也适用于二极管激光器装置、冷却元件和/或这些部件上的接合点的由公差引起的尺寸偏差、形状偏差和位置偏差。以这种方式可以提高二极管激光器装置与第一冷却元件或第二冷却元件之间的热传递。因此，尤其通过更高的电流输入可以显著增加二极管激光器装置的输出功率，其中，同时尤其确保二极管激光器装置的高使用寿命和高射束质量。此外，可以降低二极管激光器装置在运行中的最高温度。尤其通过降低运行期间由温度引起的波长偏移来改善二极管激光器装置的射束质量。尤其借助根据本专利技术的二极管激光器装置实现二极管激光器组件在高输出功率下的安全且可靠的运行。优选地，二极管激光器装置具有至少一个发射器、尤其单发射器。这种发射器优选地构造为边缘发射器。优选地，这种发射器构造为高功率发射器。特别优选地，二极管激光器装置具有多个发射器，其中，二极管激光器装置尤其具有带有多个发射器的二极管激光器条，所述多个发射器优选地布置在一维行列(阵列)中。优选地，这种二极管激光器条构造为边缘发射器。特别优选地，这种二极管激光器条构造为高功率二极管激光器条。例如，至少一个发射器借助钎焊或其他合适的接合方法与第一冷却元件和/或第二冷却元件固定地连接。第一二极管基面和第二二极管基面尤其分别布置在二极管激光器装置的相反而置的两侧上。特别优选地，二极管激光器装置借助第一二极管基面在第一外表面的第一前区中尤其整面贴靠在该第一外表面上。替代地或附加地，二极管激光器装置借助第二二极管基面在第二外表面的第二前区中尤其整面贴靠在该第二外表面上。第一冷却元件和/或第二冷却元件尤其分别具有热沉。优选地，第一冷却元件和/或第二冷却元件分别具有比二极管激光器装置、尤其至少一个发射器大得多的表面，从而实现高效的冷却效果。在二极管激光器组件的一种优选的实施方式中，第一冷却元件和第二冷却元件分别设置为用于与二极管激光器装置电接通。在此，第一外表面尤其优选地在第一前区中与二极管激光器装置的尤其布置在第一二极管基面上的第一极电连接，而第二外表面优选地在第二前区中与二极管激光器装置的尤其布置在第二二极管基面上的第二极电连接。由于二极管激光器装置优选大面积地贴靠在第一和第二冷却元件上，因此能够以有利的方式在二极管激光器装置上、尤其在至少一个发射器上实现均匀的电流分布。在二极管激光器组件的一种优选的实施方式中，第一外表面和/或第二外表面分别基本上平整地构造。优选地，第一外表面和/或第二外表面分别基本上构造为矩形平面。在二极管激光器组件的一种替代的优选实施方式中，第一冷却元件和/或第二冷却元件分别具有至少一个中间元件。这种中间元件尤其板状地构造。这种中间元件尤其构造为基板。然后，第一外表面和/或第二外表面尤其分别具有彼此阶梯地布置的多个表面区段。这种中间元件尤其配属有配属于该中间元件的冷却元件的外表面的表面区段，相较于该外表面的一个或多个其他表面区段，该表面区段凸起地构造。优选地，第一和/或第二外表面的多个表面区段分别彼此平行。在二极管激光器组件的一种优选的实施方式中，二极管激光器装置布置在一个前部中间元件上或两个前部中间元件之间。替代地或附加地，至少一个间隔装置布置在一个后部中间元件上或两个后部中间元件之间。优选地，这种前部中间元件以至少在其厚度方面与后部中间元件相同的方式构造。由此能够以有利的方式以相同的程度分别改变第一冷却元件和第二冷却元件相对于彼此的距离。这种前部中间元件优选地构造为用于改善二极管激光器装置与第一和/或第二冷却元件的热沉之间的热传递的热分配器。...

【技术保护点】
1.一种二极管激光器组件(1)，其具有：/n-二极管激光器装置(3)，/n-第一冷却元件(5)，其具有第一外表面(7)，/n-第二冷却元件(9)，其具有第二外表面(11)，/n-至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)，其中，/n-所述二极管激光器装置(3)和所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)以彼此间隔的方式分别布置在所述第一冷却元件(5)与所述第二冷却元件(9)之间，其中，/n-所述二极管激光器装置(3)和所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)分别布置在所述第一外表面(7)和所述第二外表面(11)上，其中，/n-所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)分别设置为用于冷却所述二极管激光器装置(3)，其中，/n-所述二极管激光器装置(3)具有第一二极管基面(15)和第二二极管基面(17)，其中，/n-所述二极管激光器装置(3)以所述第一二极管基面(15)在所述第一外表面(7)的第一前区(23)中布置在该第一外表面上和/或以所述第二二极管基面(17)在所述第二外表面(11)的第二前区(25)中布置在该第二外表面上，其中，/n-所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)设置为用于如此调节所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)相对于彼此的位置，使得所述第一外表面(7)在所述第一前区(23)中平行于所述第一二极管基面(15)地布置，和/或使得所述第二外表面(11)在所述第二前区(25)中平行于所述第二二极管基面(17)地布置。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180621 DE 102018210135.31.一种二极管激光器组件(1)，其具有：
-二极管激光器装置(3)，
-第一冷却元件(5)，其具有第一外表面(7)，
-第二冷却元件(9)，其具有第二外表面(11)，
-至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)，其中，
-所述二极管激光器装置(3)和所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)以彼此间隔的方式分别布置在所述第一冷却元件(5)与所述第二冷却元件(9)之间，其中，
-所述二极管激光器装置(3)和所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)分别布置在所述第一外表面(7)和所述第二外表面(11)上，其中，
-所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)分别设置为用于冷却所述二极管激光器装置(3)，其中，
-所述二极管激光器装置(3)具有第一二极管基面(15)和第二二极管基面(17)，其中，
-所述二极管激光器装置(3)以所述第一二极管基面(15)在所述第一外表面(7)的第一前区(23)中布置在该第一外表面上和/或以所述第二二极管基面(17)在所述第二外表面(11)的第二前区(25)中布置在该第二外表面上，其中，
-所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)设置为用于如此调节所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)相对于彼此的位置，使得所述第一外表面(7)在所述第一前区(23)中平行于所述第一二极管基面(15)地布置，和/或使得所述第二外表面(11)在所述第二前区(25)中平行于所述第二二极管基面(17)地布置。


2.根据权利要求1所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述第一外表面(7)和所述第二外表面(11)至少局部彼此平行地布置。


3.根据以上权利要求中任一项所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)具有布置在所述第一外表面(7)上的第一贴靠面(19，19.1，19.2)和布置在所述第二外表面(11)上的第二贴靠面(21，21.1，21.2)，其中，所述第一贴靠面(19，19.1，19.2)和/或所述第二贴靠面(21，21.1，21.2)分别小于所述第一二极管基面(15)和/或所述第二二极管基面(17)，其中，优选地，所述第一贴靠面(19，19.1，19.2)和/或第二贴靠面(21，21.1，21.2)分别小于所述第一二极管基面(15)的1/10倍和/或所述第二二极管基面(17)的1/10倍。


4.根据以上权利要求中任一项所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述第一贴靠面(19，19.1，19.2)和/或所述第二贴靠面(21，21.1，21.2)分别大于所述第一二极管基面(15)的1/300倍和/或所述第二二极管基面(17)的1/300倍。


5.根据以上权利要求中任一项所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)配属有用于调节所述第一冷却元件(5)和所述第二冷却元件(9)相对于彼此的位置的堆叠，所述堆叠具有至少一个间隔元件，其中，所述至少一个间隔元件选自由至少部分地尺寸不同的多个间隔元件组成的组。


6.根据以上权利要求中任一项所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述至少一个间隔装置(13，13.1，13.2)具有至少一个楔形间隔元件，所述楔形间隔元件相对于所述第一冷却元件(5)和/或所述第二冷却元件(9)是可移位的。


7.根据以上权利要求中任一项所述的二极管激光器组件(1)，其特征在于，所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·施特罗迈尔，AH·迈斯纳申克，G·乌尔班，G·汉森，C·卡斯滕斯，
申请(专利权)人：通快光子学公司，
类型：发明
国别省市：美国;US