一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉制造技术

本实用新型专利技术涉及激光器的散热热沉技术领域，且公开了一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，所述热沉基底的前表面固定连接有热沉贴合盖板且热沉基底的内侧设置有微通道水路，所述热沉基底的下表面两侧均开设有进出水孔通道，且热沉基底的两侧表面均设置有热沉固定结构，所述微通道水路的内部设置有激光晶体，且微通道水路的内部位于激光晶体的下方位置处滑动连接有激光晶体固定模块。供进出水孔和晶体固定模块的螺丝使用，与冷却通道分离，避免对微通道水流的干扰，采用高导热性铜胶粘连，减少螺丝的使用，避免使用防水橡胶垫，一体化程度更高，结合性能更好，有效地提升传热能力。热能力。热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉


[0001]本技术涉及激光器的散热热沉
，具体为一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉。

技术介绍

[0002]研制高输出功率的全固态激光器需要更高的泵浦功率，随着泵浦功率的提升，激光晶体内部热效应会呈指数形式上升，严重影响全固态激光器的光束质量，降低转换效率，因此快速有效的散热是全固态激光器的重要研究课题。
[0003]常用的全固态激光器散热技术有风冷散热、微通道散热等，风冷散热的成本低但散热能力有限无法对高功率激光器进行有效散热，现提出一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，温度控制精度高，但效率低成本高，需要设置单独供电设备，微通道散热的有效散热面积大，热交换系数大，成本低，结构简单，稳定性强。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，具备设计出类石卵型肋片微通道，肋片错列间断式排布可以增强流体在通道的扰动，加强湍流强度，及时破坏前一个微通道肋片产生的热边界层，使得流体和传热一直处于发展阶段，以此增强热传递性能，设计出独立的打孔区域，供进出水孔和晶体固定模块的螺丝使用，与冷却通道分离，避免对微通道水流的干扰。采用高导热性铜胶粘连，减少螺丝的使用，避免使用防水橡胶垫，一体化程度更高，结合性能更好，有效地提升传热能力等优点，解决了常规全固态激光器微通道热沉在安装上通常采用螺丝固定、橡胶垫防水等方式，拆装难，热沉空隙多，传热能力差。现有微通道结构中多采用直列肋条，散热能力受限。热沉加工采用传统机械加工精度有限无法控制微通道精度的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，包括热沉基底，所述热沉基底的前表面固定连接有热沉贴合盖板且热沉基底的内侧设置有微通道水路，所述热沉基底的下表面两侧均开设有进出水孔通道，且热沉基底的两侧表面均设置有热沉固定结构，所述微通道水路的内部设置有激光晶体，且微通道水路的内部位于激光晶体的下方位置处滑动连接有激光晶体固定模块，所述激光晶体固定模块的两侧下端均固定连接有晶体模块固定螺丝孔整个热沉采用模块化组合，底部为热沉基底，中部放置激光晶体。
[0008]优选的，所述热沉贴合盖板通过导热铜胶粘连至热沉基底，下部较厚为出入水孔模块与晶体固定模块的结合区域，该模块专用于加工打孔；
[0009]优选的，所述激光晶体的表面包裹有铟箔，微通道密封采用盖板贴合方式，通过高导热铜胶进行密封贴合，热沉尺寸为32x32x5.1mm，微通道宽度为10mm，激光晶体固定模块
螺丝孔径为2mm，出入水孔直径4mm。
[0010]优选的，所述激光晶体固定模块通过晶体模块固定螺丝孔固定，且激光晶体固定模块与进出水孔通道位置相对应。
[0011]优选的，所述微通道水路的前表面下端设置有类石卵型微通道肋片结构，微通道部分采用错列间隔式排列，肋片为类石卵型，由一半圆与一半椭圆组成，长轴与半轴之比为4：1，长轴1.6mm，短轴0.4mm；6.肋片间隙0.2mm，错列1/2排列，每排间距0.12mm；7全部材料采用导热系数高的紫铜作为热沉材料，通过3D打印进行加工制作。
[0012](三)有益效果
[0013]与现有技术相比，本技术提供了一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，具备以下有益效果：
[0014]1、该一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，肋片长轴短轴之比为4:1，每个肋片相距0.2mm，前后间距0.12mm，错列1/2排列。错列间断式排布可以增强流体在通道的扰动，加强湍流强度，及时破坏前一个肋片产生的热边界层，使得流体和传热一直处于发展阶段，以此增强热传导性能。
[0015]2、该一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，供进出水孔和晶体固定模块的螺丝使用，与冷却通道分离，避免对微通道水流的干扰，采用高导热性铜胶粘连，减少螺丝的使用，避免使用防水橡胶垫，一体化程度更高，结合性能更好，有效地提升传热能力。
附图说明
[0016]图1为本技术部分结构透视图；
[0017]图2为本技术热沉贴合盖板结构示意图；
[0018]图3为本技术部分结构透视图；
[0019]图4为本技术微通道结构图；
[0020]图5为本技术整体结构示意图。
[0021]其中：1、热沉基底；2、热沉固定结构；3、激光晶体；4、激光晶体固定模块；5、热沉贴合盖板；6、进出水孔通道；7、晶体模块固定螺丝孔；8、微通道水路；9、类石卵型微通道肋片结构。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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5，一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，包括热沉基底1，热沉基底1的前表面固定连接有热沉贴合盖板5且热沉基底1的内侧设置有微通道水路8，热沉基底1的下表面两侧均开设有进出水孔通道6，且热沉基底1的两侧表面均设置有热沉固定结构2，微通道水路8的内部设置有激光晶体3，且微通道水路8的内部位于激光晶体3的下方位置处滑动连接有激光晶体固定模块4，激光晶体固定模块4的两侧下端均固定连接有
晶体模块固定螺丝孔7。
[0024]热沉贴合盖板5通过导热铜胶粘连至热沉基底1，激光晶体3的表面包裹有铟箔，激光晶体固定模块4通过晶体模块固定螺丝孔7固定，且激光晶体固定模块4与进出水孔通道6位置相对应，微通道水路8的前表面下端设置有类石卵型微通道肋片结构9。
[0025]在使用时，冷却液进入如图4所示结构的类石卵型肋片微通道9，肋片长轴短轴之比为4:1，每个肋片相距0.2mm，前后间距0.12mm，错列1/2排列。错列间断式排布可以增强流体在通道的扰动，加强湍流强度，及时破坏前一个肋片产生的热边界层，使得流体和传热一直处于发展阶段，以此增强热传导性能。
[0026]加工方面，传统加工采用螺丝连接方式，使用防水橡胶垫进行防水处理，整体通道结构连接不紧密，橡胶导热性差，两者的使用很容易在连接处形成细缝，降低热传导性能，供进出水孔和晶体固定模块的螺丝使用，与冷却通道分离，避免对微通道水流的干扰，采用高导热性铜胶粘连，减少螺丝的使用，避免使用防水橡胶垫，一体化程度更高，结合性能更好，有效地提升传热能力。
[0027]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全固态激光器的类石卵型微通道冷却热沉，包括热沉基底(1)，其特征在于：所述热沉基底(1)的前表面固定连接有热沉贴合盖板(5)且热沉基底(1)的内侧设置有微通道水路(8)，所述热沉基底(1)的下表面两侧均开设有进出水孔通道(6)，且热沉基底(1)的两侧表面均设置有热沉固定结构(2)，所述微通道水路(8)的内部设置有激光晶体(3)，且微通道水路(8)的内部位于激光晶体(3)的下方位置处滑动连接有激光晶体固定模块(4)，所述激光晶体固定模块(4)的两侧下端均固定连接有晶体模块固定螺丝孔(7)。2.根据权利要求1所述的一种用于全固态激光器的类石卵型微...

【专利技术属性】
技术研发人员：李权，程成，赵志斌，曾文博，李观荣，金秦隆，肖倍，杨禹霖，曲轶，
申请(专利权)人：海南师范大学，
类型：新型
国别省市：