一种方形半导体激光器叠阵系统及其装配方法技术方案

本发明专利技术涉及一种方形半导体激光器叠阵系统及其装配方法，属于半导体激光器叠阵封装技术领域。系统包括半导体激光器侧泵单元，半导体激光器侧泵单元组合为叠阵系统，半导体激光器侧泵单元包括方形热沉、次级热沉和半导体激光器，方形热沉内设置有凹槽，凹槽内设置有次级热沉，次级热沉上设置有半导体激光器。本发明专利技术利用巴条波长随温度的变化关系，在室温下筛选具有梯度波长的巴条进行半导体激光器叠阵封装，再根据具体的应用需求将其装配成叠阵系统，使叠阵系统的泵浦效率、灵活性和稳定性显著提高。著提高。著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种方形半导体激光器叠阵系统及其装配方法


[0001]本专利技术涉及一种方形半导体激光器叠阵系统及其装配方法，属于半导体激光器叠阵封装


技术介绍

[0002]半导体激光器叠阵具有体积小、效率高、可靠性高等优点，已经广泛地应用于Nd:YAG、Nd:YVO4、Yb:YAG、Tm:YAG等常见固体激光器的泵浦领域，Nd:YAG、Nd:YVO4等晶体在808nm达到吸收峰值，Yb:YAG晶体在940nm达到吸收峰值，Tm:YAG晶体在783nm达到吸收峰值；YAG晶体、YVO4晶体作为增益介质，产生1030nm
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1064nm的激光，广泛应用与医疗、材料加工、军事等领域，通常晶体的尺寸较小，吸收带宽较窄，约为3nm，对泵源的波长要求、体积要求及可靠性要求较高，若泵源分布不均匀，会导致泵浦效率降低。
[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，中国专利CN102570267A和CN101834402B所公开的半导体激光器侧泵模块，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，这对半导体激光器泵浦源也提出了更高的要求。
[0004]此外，传统侧泵模块的半导体激光器只能满足单一的泵浦需求，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

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种方形半导体激光器叠阵系统，利用巴条波长随温度的变化关系，在室温下筛选具有梯度波长的巴条进行半导体激光器叠阵封装，再根据具体的应用需求将其装配成叠阵系统。
[0006]本专利技术还提供上述方形半导体激光器叠阵系统的装配方法。
[0007]术语解释：
[0008]晶体：常见的用于固体激光器的Nd:YAG、Nd:YVO4、Yb:YAG、Tm:YAG晶体，通常为圆柱状。
[0009]吸收峰值：指晶体在某一吸收波段达到转换效率的最高点。
[0010]激光巴条：用于封装半导体激光器泵源的激光芯片。
[0011]本专利技术的技术方案如下：
[0012]一种方形半导体激光器叠阵系统，包括半导体激光器侧泵单元，半导体激光器侧泵单元组合为叠阵系统，半导体激光器侧泵单元包括方形热沉、次级热沉和半导体激光器，方形热沉内设置有凹槽，凹槽内设置有次级热沉，次级热沉上设置有半导体激光器。
[0013]优选的，凹槽为多边形凹槽，多边形凹槽内壁上均布设置有次级热沉。
[0014]优选的，半导体激光器包括激光巴条、钨铜热沉、电极压片、电极片、绝缘片和热沉底座，热沉底座两侧分别设置有电极片，热沉底座顶端均布设置有钨铜热沉，钨铜热沉和电极片与热沉底座之间均设置有绝缘片，钨铜热沉之间设置有激光巴条，电极片上设置有电
极压片，通过电极压片为激光巴条供电。
[0015]进一步优选的，电极片上设置有固定孔，相邻半导体激光器之间在固定孔上固定安装连接电极，通过连接电极实现半导体激光器的通电连接。
[0016]优选的，方形热沉一侧设置有电极槽，电极槽内设置有通电电极，通电电极为L型，通过电极槽内放置通电电极，实现叠加的半导体激光器通电。
[0017]优选的，凹槽边侧外的方形热沉上均设置有通水孔，保证良好的散热性。
[0018]优选的，方形热沉两侧设置有拆卸槽，方形热沉四角分别设置有安装孔，方便多个半导体激光器侧泵单元的组合拆卸。
[0019]上述方形半导体激光器叠阵系统的装配方法，操作步骤如下：
[0020](1)在室温下筛选具有梯度波长的激光巴条，然后热沉底座两侧分别设置电极片，热沉底座顶端均布设置钨铜热沉，钨铜热沉和电极片与热沉底座之间均设置绝缘片，钨铜热沉之间安装激光巴条，电极片上设置电极压片，组成半导体激光器；
[0021](2)将半导体激光器安装于次级热沉，次级热沉安装于方形热沉的凹槽内，然后方形热沉叠加组合为叠阵系统，方形热沉的叠加组合数量可根据功率需求调整；
[0022](3)通水孔连接厂务冷却水，通电电极依次连接通电，进行侧面泵浦。
[0023]优选的，步骤(1)中，激光巴条的筛选要求为，温度每升1℃激光巴条波长上升0.3nm，筛选出符合要求的激光巴条。
[0024]本专利技术的有益效果在于：
[0025]1、本专利技术利用巴条波长随温度的变化关系，在室温下筛选具有梯度波长的巴条进行半导体激光器叠阵封装，再根据具体的应用需求将其装配成叠阵系统，使叠阵系统的泵浦效率、灵活性和稳定性显著提高。
[0026]2、本专利技术凹槽边侧外的方形热沉上均设置有通水孔，保证良好的散热性，而且凹槽内分开固定有多个次级热沉，方便后期维修。
[0027]3、本专利技术的方形热沉两侧设置有拆卸槽，方形热沉四角分别设置有固定孔，方便多个半导体激光器侧泵单元的组合拆卸。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的半导体激光器侧泵单元背面结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的半导体激光器侧泵单元正面结构示意图。
[0030]图3为本专利技术的方形热沉结构示意图；
[0031]图4为本专利技术的半导体激光器结构示意图。
[0032]其中，1
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半导体激光器，2
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次级热沉，3
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通电电极，4
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安装孔，5
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定位孔，6
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通水孔，7
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凹槽，8
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拆卸槽，9
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激光巴条，10
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钨铜热沉，11
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电极压片，12
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电极片，13
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绝缘片，14
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热沉底座，15
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连接电极，16
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固定孔，17
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方形热沉，18
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电极槽。
具体实施方式
[0033]下面通过实施例并结合附图对本专利技术做进一步说明，但不限于此。
[0034]实施例1
[0035]如图1
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4所示，本实施例提供一种方形半导体激光器叠阵系统，包括半导体激光器
侧泵单元，半导体激光器侧泵单元组合为叠阵系统，半导体激光器侧泵单元包括方形热沉17、次级热沉2和半导体激光器1，方形热沉17内设置有凹槽7，凹槽7内设置有次级热沉2，次级热沉2底部放置焊片，通过焊接加螺栓的方式固定于凹槽7内，次级热沉2上设置有半导体激光器1。
[0036]凹槽7为五边形凹槽，五边形凹槽内壁上均布设置有次级热沉2。
[0037]半导体激光器1包括激光巴条9、钨铜热沉10、电极压片11、电极片12、绝缘片13和热沉底座14，热沉底座14两侧分别设置有电极片12，热沉底座14顶端均布设置有钨铜热沉10，钨铜热沉10和电极片12与热沉底座14之间均设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方形半导体激光器叠阵系统，其特征在于，包括半导体激光器侧泵单元，半导体激光器侧泵单元组合为叠阵系统，半导体激光器侧泵单元包括方形热沉、次级热沉和半导体激光器，方形热沉内设置有凹槽，凹槽内设置有次级热沉，次级热沉上设置有半导体激光器。2.如权利要求1所述的方形半导体激光器叠阵系统，其特征在于，凹槽为多边形凹槽，多边形凹槽内壁上均布设置有次级热沉。3.如权利要求2所述的方形半导体激光器叠阵系统，其特征在于，半导体激光器包括激光巴条、钨铜热沉、电极压片、电极片、绝缘片和热沉底座，热沉底座两侧分别设置有电极片，热沉底座顶端均布设置有钨铜热沉，钨铜热沉和电极片与热沉底座之间均设置有绝缘片，钨铜热沉之间设置有激光巴条，电极片上设置有电极压片。4.如权利要求3所述的方形半导体激光器叠阵系统，其特征在于，电极片上设置有固定孔，相邻半导体激光器之间在固定孔上固定安装连接电极。5.如权利要求4所述的方形半导体激光器叠阵系统，其特征在于，方形热沉一侧设置有电极槽，电极槽内设置有通电电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：开北超，吴凯，李韦清，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：发明
国别省市：