一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构技术方案

本实用新型专利技术涉及一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，属于半导体激光器叠阵封装技术领域。结构包括进水环、出水环和环形半导体激光器叠阵系统，其中，环形半导体激光器叠阵系统顶部和底部分别设置有进水环和出水环，进水环内部设置有环形槽，环形槽内一侧均匀设置有循环孔，进水环与出水环结构相同。本实用新型专利技术通过进水环和出水环进行整体循环冷却，避免分别进水冷却，结构紧凑，使用方便，并且有效地抵消水流对冲，使水流更好的流动，从而更好的完成散热动作，提高散热效率。提高散热效率。提高散热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构


[0001]本技术涉及一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，属于半导体激光器叠阵封装


技术介绍

[0002]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，对半导体激光器泵浦源的要求也越来越高。根据相关技术指标、结构尺寸以及现有的产品类型及技术成熟度，针对高温焊料传导冷却激光二极管形叠阵项目，目前采用通水冷却的环形半导体激光器叠阵系统测面泵浦方案，环形半导体激光器叠阵系统由多个环形叠阵激光器叠加组成。
[0003]侧面泵浦指的是泵源围绕晶体棒一周提供稳定的光源，常见的有正三角、正五角、正七角等分布于晶体棒周围的结构，如中国专利CN102570267A公开的半导体激光器侧泵模块。而环形半导体激光器叠阵系统功率要求高，这就要求系统整体要具备良好的散热性，以便保持系统稳定性，为此，提出本技术。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本技术提供一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，通过进水环和出水环进行整体循环冷却，避免分别进水冷却，结构紧凑，使用方便，并且有效地抵消水流对冲，使水流更好的流动，从而更好的完成散热动作。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，包括进水环、出水环和环形半导体激光器叠阵系统，其中，环形半导体激光器叠阵系统顶部和底部分别设置有进水环和出水环，进水环内部设置有环形槽，环形槽内一侧均匀设置有循环孔，进水环与出水环结构相同。
[0007]优选的，环形半导体激光器叠阵系统由环形叠阵激光器叠加组成，环形叠阵激光器上设置有冷却孔，冷却孔位置和循环孔位置对应。水流进入进水环，经过进水环分流至各个通水孔，避免了各个通水孔分别连接通水管道，结构更加紧凑。
[0008]优选的，进水环一侧设置有通水孔，通水孔贯穿连接至环形槽，进水环上的通水孔用作进水口，出水环上的通水孔用作出水口。
[0009]优选的，环形槽内设置有分水板，分水板置于通水孔一侧，分水板能有效地抵消水流对冲左右，使水流更好的流动，从而更好的完成散热动作，提高散热效率。
[0010]优选的，通水孔的长度为6mm。
[0011]优选的，通水孔、循环孔、冷却孔的孔径均为6mm。
[0012]优选的，冷却孔内设置有密封圈，通过密封圈提高封装气密性。
[0013]使用时，进水环和出水环分别安装于环形半导体激光器叠阵系统的顶部和底部，循环孔位置对应冷却孔，然后进水环通入冷却水，水流经过进水环分流进入冷却孔，对环形
半导体激光器叠阵系统进行循环降温，然后冷却水经出水环集中回流出水。
[0014]本技术的有益效果在于：
[0015]1、本技术提供一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，通过进水环和出水环进行整体循环冷却，避免分别进水冷却，结构紧凑，使用方便，并且有效地抵消水流对冲，使水流更好的流动，从而更好的完成散热动作，提高散热效率。
[0016]2、本技术可加装于现有环形半导体激光器叠阵系统，改造应用前景广阔。
附图说明
[0017]图1为本技术的进水环结构示意图；
[0018]图2为本技术的出水环结构示意图；
[0019]图3为本实用新新型的进水环内部结构示意图；
[0020]图4为本技术的组装应用示意图；
[0021]图5为本技术的环形叠阵激光器示意图；
[0022]其中：1、进水环；2、出水环；3、环形槽；4、循环孔；5、环形叠阵激光器；6、冷却孔；7、通水孔；8、分水板。
具体实施方式
[0023]下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明，但不限于此。
[0024]实施例1：
[0025]如图1
‑
4所示，本实施例提供一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，包括进水环1、出水环2和环形半导体激光器叠阵系统，其中，环形半导体激光器叠阵系统顶部和底部分别设置有进水环1和出水环2，进水环1内部设置有环形槽3，环形槽3内一侧均匀设置有循环孔4，进水环1与出水环2结构相同。
[0026]环形半导体激光器叠阵系统由环形叠阵激光器5叠加组成，环形叠阵激光器5内包含有激光巴条、热沉和电极等部件，图5中仅进行了通水冷却部分绘制，其余部件为现有部件，不是本技术的保护点，未进行绘制，环形叠阵激光器5上设置有冷却孔6，冷却孔6位置和循环孔4位置对应。水流进入进水环，经过进水环分流至各个通水孔，避免了各个通水孔分别连接通水管道，结构更加紧凑。
[0027]进水环1一侧设置有通水孔7，通水孔7贯穿连接至环形槽3，进水环上的通水孔用作进水口，出水环上的通水孔用作出水口。
[0028]通水孔7的长度为6mm。
[0029]通水孔7、循环孔4、冷却孔6的孔径均为6mm。
[0030]使用时，进水环和出水环分别安装于环形半导体激光器叠阵系统的顶部和底部，循环孔位置对应冷却孔，然后进水环通入冷却水，水流经过进水环分流进入冷却孔，对环形半导体激光器叠阵系统进行循环降温，然后冷却水经出水环集中回流出水。
[0031]应用本实施例进行冷却作业，冷却水进水温度25℃，出水35℃，每分钟冷却水带走热量约为4.2
‑
12.6
×
104J；
[0032]环形半导体激光器叠阵系统内封装有10个环形叠阵激光器，环形叠阵激光器在500us、10HZ(占空比0.5％)，每个巴条峰值功率500W的条件下，光电转换效率设定为50％，
环形半导体激光器叠阵系统每分钟产生的热量约6.75
×
103J，远低于冷却水带走的热量，而且实际光电转换效率要大于50％，由此可见，本实施例的结构设计可以充分满足环形半导体激光器叠阵系统工作时的散热需求。
[0033]实施例2：
[0034]一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，结构如实施例1所述，不同之处在于，环形槽3内设置有分水板8，分水板8置于通水孔7一侧，分水板8能有效地抵消水流对冲左右，使水流更好的流动，从而更好的完成散热动作，提高散热效率。
[0035]实施例3：
[0036]一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，结构如实施例1所述，不同之处在于，冷却孔6内设置有密封圈，通过密封圈提高封装气密性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，其特征在于，包括进水环、出水环和环形半导体激光器叠阵系统，其中，环形半导体激光器叠阵系统顶部和底部分别设置有进水环和出水环，进水环内部设置有环形槽，环形槽内一侧均匀设置有循环孔，进水环与出水环结构相同。2.如权利要求1所述的环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，其特征在于，环形半导体激光器叠阵系统由环形叠阵激光器叠加组成，环形叠阵激光器上设置有冷却孔，冷却孔位置和循环孔位置对应。3.如权利要求2所述的环形半导体激光器叠阵系统的水冷结构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韦清，冯明峰，开北超，夏伟，付传尚，
申请(专利权)人：山东华光光电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：