CN102570250A - 光学晶体散热装置及光学晶体散热系统 - Google Patents

Abstract

一种光学晶体散热装置，包括用于夹持光学晶体的至少两个热沉，所述至少两个热沉固定连接，所述光学晶体散热装置还包括：导热板，所述导热板用于与待夹持光学晶体的表面接触；弹性件，所述弹性件一端与所述热沉连接，另一端与所述导热板连接。本发明还涉及一种光学晶体散热系统，包括光学晶体散热装置、热敏电阻、热电制冷器、压板和底座。本发明增加了导热板的设置，同时还采用了弹性夹持结构，使晶体具有一定的弹性伸缩量，该伸缩量可兼容光学晶体和机械零件的加工误差，提升晶体与热沉之间的导热性能，降低光学晶体内部的夹持应力，提高激光的输出功率，保持良好的光斑椭圆度，避免高功率泵浦下出现的光学晶体断裂。

Description

光学晶体散热装置及光学晶体散热系统

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，尤其涉及一种光学晶体散热装置及光学晶体散热系统。

背景技术

光学晶体(包括激光晶体、非线性倍频晶体等)工作时通常需要热沉进行散热，因此光学晶体与热沉之间必须有良好的热接触。现有的很多光学晶体热沉为了保证良好热接触，通常采用上下两个热沉，将光学晶体夹持在两个热沉之间，再通过螺钉与热沉上螺钉孔的配合将两个热沉固定连接起来。但是，由于光学晶体和热沉机械件的尺寸都存在一定的加工误差，这就导致光学晶体的侧面和上下两个热沉面接触的时候存在一定的缝隙，影响了其导热性能；同时在螺钉固定的时候，光学晶体内部不可避免的产生了较大的夹持应力。

由于光学晶体导热不好，严重了影响了激光的输出功率，并且导致激光光斑圆度的劣化，例如形成椭圆或者更差的光斑形状；同时内部夹持应力的存在，在工作过程中甚至会造成激光晶体的断裂，而对于非线性倍频晶体而言则会破坏位相匹配条件，导致非线性转换效率下降。

发明内容

本发明的主要目的是提供光学晶体散热装置，旨在提高激光的输出效率、改善输出激光的模式质量、避免激光晶体的应力断裂。

本发明提供的一种光学晶体散热装置，包括用于夹持光学晶体的至少两个热沉，所述至少两个热沉固定连接，所述光学晶体散热装置还包括：

导热板，所述导热板用于与待夹持光学晶体的表面接触；

弹性件，所述弹性件一端与所述热沉连接，另一端与所述导热板连接。

优选地，所述热沉包括第一热沉和第二热沉，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述导热板包括第一导热板和第二导热板。

优选地，所述第一弹性件一端与所述第一热沉连接，另一端与所述第一导热板连接，所述第一导热板与所述热沉用于夹持光学晶体的表面接触。

优选地，第二热沉还包括弹性件压板，所述第二弹性件一端与所述弹性件压板连接，另一端与所述第二导热板连接，所述第二导热板与所述热沉用于夹持光学晶体的表面接触。

优选地，所述第一热沉和弹性件压板与弹性件接触的表面分别设有与第一弹性件和第二弹性件适配的第一弹性件固定孔和第二弹性件固定孔。

优选地，所述第一弹性件的自由高分别大于所述第一弹性件固定孔底面与被第一热沉夹持的光学晶体侧表面之间的距离；所述第二弹性件的自由高分别大于所述第二弹性件固定孔底面与被第二热沉夹持的光学晶体侧表面之间的距离。

优选地，所述第一热沉与第二热沉螺接；所述弹性件压板与第二热沉螺接。

优选地，所述的弹性件是弹簧。

本发明还提供了一种光学晶体散热系统，包括光学晶体散热装置、热敏电阻、热电制冷器、压板和底座，所述光学晶体散热装置、压板和底座依次固定连接，且所述热电制冷器被夹持在压板与光学晶体散热装置之间，其特征在于，所述光学晶体散热装置包括用于散热的第一热沉和第二热沉，所述第一热沉与第二热沉固定连接。

优选地，所述热电制冷器根据容置在光学晶体散热装置内的热敏电阻的检测数据对光学晶体散热装置进行温度控制。

本发明光学晶体散热装置及光学晶体散热系统，增加了导热板的设置，同时还采用了热沉、弹性件和导热板构成的弹性夹持结构，在没有破坏热沉的导热连接的情况下使光学晶体具有一定的弹性伸缩量，该弹性伸缩量能够兼容光学晶体和机械加工零件的加工误差，最后实现理想的弹性导热接触，大幅度提高了光学晶体与光学晶体散热装置之间的导热性能，同时最大限度的降低了光学晶体内部的夹持应力，尤其适合高功率条件下的激光泵浦，提高激光的输出功率，保持良好的光斑椭圆度，避免了高功率泵浦下出现的光学晶体断裂。

附图说明

图1为本发明光学晶体散热装置第一实施例的爆炸结构示意图；

图2为本发明光学晶体散热装置第二实施例的爆炸结构示意图；

图3为本发明光学晶体散热装置第三实施例的爆炸结构示意图；

图4为本发明光学晶体散热装置第三实施例的组装结构示意图；

图5为本发明光学晶体散热系统的爆炸结构示意图。

具体实施方式

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

本发明光学晶体散热装置1包括至少两个热沉，热沉之间采用螺接、铆接或焊接等方式固定连接。还包括导热板和弹性件，该导热板用于与待夹持的光学晶体6的表面接触，该弹性件一端与热沉连接，另一端与导热板连接。

参照图1，为本发明光学晶体散热装置1的第一实施例，包括第一热沉11和第二热沉12及与第一热沉11用于夹持光学晶体6的表面和光学晶体6的侧表面同时接触第一导热板13。

上述光学晶体散热装置1还包括第一弹性件14，该第一热沉11上的与第一导热板13接触的表面设有与第一弹性件14适配的第一弹性件固定孔111(图中未示出)，第一弹性件14的一端容置于第一弹性件固定孔111中，与第一热沉11形成连接，第一弹性件14的另一端与第一导热板13连接并作用于第一导热板13的表面。

上述光学晶体散热装置1还包括若干固定螺钉。上述第一热沉11与第二热沉12分别设有与固定螺钉适配的螺钉孔，该固定螺钉与螺钉孔配合，从而将第一热沉11与第二热沉12进行固定连接，形成对光学晶体6的弹性夹持。

上述第一导热板13的面积等于或略小于与之相接触的光学晶体6的侧表面积。

上述第一弹性件14的自由高大于在第一热沉11和第二热沉12夹持光学晶体6后的固定连接后，第一弹性件固定孔111的底面与被第一热沉11所夹持的光学晶体6的侧表面之间距离，以保证对光学晶体6的弹性夹持。

参照图2，为本发明光学晶体散热装置1的第二实施例，包括第一热沉11和第二热沉12及与第一热沉11用于夹持光学晶体6的表面和光学晶体6的上表面同时接触第二导热板15。

光学晶体散热装置1还包括第二弹性件16，第二热沉12包括弹性件压板17，该弹性件压板17的一端设有与第二弹性件16适配的第二弹性件固定孔171(图中未示出)，上述第一热沉11上还设有与第二弹性件16适配的弹性件孔112，该第二弹性件14的一端容置于第二弹性件固定孔171中，与弹性件压板17形成连接，第二弹性件14的的另一端贯穿弹性件孔112与第二导热板15连接，并作用于第二导热板15的表面，且弹性件压板17相对于设有第二弹性件固定孔171的另一端与第二热沉12配合螺钉进行固定连接。

上述光学晶体散热装置1还包括若干固定螺钉。上述弹性件压板17相对于设有第二弹性件固定孔171的另一端与第二热沉12分别设有与固定螺钉相适配的螺钉孔，该固定螺钉与螺钉孔配合，从而将弹性件压板17与第二热沉12进行固定连接。

第一热沉11与第二热沉12同样也分别设有与固定螺钉相适配的螺钉孔，该固定螺钉与螺钉孔配合，从而将第一热沉11与第二热沉12进行固定连接，形成对光学晶体6的弹性夹持。

上述第二导热板15的面积等于或略小于与之相接触的光学晶体6的上表面积。

上述第二弹性件16的自由高大于在第一热沉11和第二热沉12夹持光学晶体6后固定连接，且弹性件压板17也与第二热沉12固定连接后，第二弹性件固定孔171的底面与被第一热沉11所夹持的光学晶体6的上表面之间距离，以保证对光学晶体6的弹性夹持。

上述的第一弹性件14和第二弹性件16可以为弹簧或类似具有弹性效果的装置等。

上述第一热沉11与第二热沉12固定连接以及弹性件压板17与第二热沉12固定连接的连接方式可以为螺接、铆接或焊接等。

参照图3及图4，本发明一种光学晶体散热装置1的第三实施例，本实施例为本发明第一实施例和第二实施例的结合。

由于在第一热沉11与光学晶体6被第一热沉11夹持的侧表面或者上表面或者这两个表面分别设有导热板，使得光学晶体热沉1导热更均匀，效果更好，大幅度提高了激光输出的质量。尤其适合高功率条件下的激光泵浦，提高激光的输出功率，保持良好的光斑椭圆度。

在第一热沉11和第二热沉12与光学晶体6之间采用了弹性件的弹性夹持结构，固定连接时应当在不破坏光学晶体散热装置1的导热连接的情况下，让光学晶体6具有一定的弹性伸缩量，以保证既能有良好热接触，又能最大限度的降低了被夹持的光学晶体6内部的夹持应力，避免了高功率泵浦下出现的光学晶体6断裂。

参照图5，本发明一种光学晶体散热系统，包括光学晶体散热装置1、热敏电阻2、热电制冷器3、压板4和底座5以及若干固定螺钉。上述第二热沉12上还设有与热敏电阻2相适配的热敏电阻容置孔，该热敏电阻2可容置于热敏电阻容置孔内，用于对光学晶体散热装置1的温度进行实时监测。

上述光学晶体散热装置1和压板4上分别设有对应的螺钉孔，通过固定螺钉与螺钉孔配合，将光学晶体散热装置1和压板4进行固定连接，且上述热电制冷器3被夹持在光学晶体散热装置1与压板4之间，该热电制冷器3根据容置在第二热沉12上所设的热敏电阻容置孔内的热敏电阻2的检测数据对光学晶体散热装置1进行温度控制。压板4和底座5上分别设有对应的螺钉孔，通过固定螺钉与螺钉孔配合，将压板4固定在底座5上。

上述光学晶体散热装置1、压板4和底座5之间的固定连接的连接方式可以为螺接、铆接或焊接等。

本发明光学晶体散热装置及光学晶体散热系统，增加了导热板的设置，同时还采用了热沉、弹性件和导热板构成的弹性夹持结构，在没有破坏热沉的导热连接的情况下使光学晶体6具有一定的弹性伸缩量，该弹性伸缩量能够兼容光学晶体6和机械加工零件的加工误差，最后实现理想的弹性导热接触，大幅度提高了光学晶体6与光学晶体散热装置1之间的导热性能，同时最大限度的降低了光学晶体6内部的夹持应力，尤其适合高功率条件下的激光泵浦，提高激光的输出功率，保持良好的光斑椭圆度，避免了高功率泵浦下出现的光学晶体6断裂。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种光学晶体散热装置，包括用于夹持光学晶体的至少两个热沉，所述至少两个热沉固定连接，其特征在于，所述光学晶体散热装置还包括：

导热板，所述导热板用于与待夹持光学晶体的表面接触；

弹性件，所述弹性件一端与所述热沉连接，另一端与所述导热板连接。

2.根据权利要求1所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述热沉包括第一热沉和第二热沉，所述弹性件包括第一弹性件和第二弹性件，所述导热板包括第一导热板和第二导热板。

3.根据权利要求2所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述第一弹性件一端与所述第一热沉连接，另一端与所述第一导热板连接，所述第一导热板与所述热沉用于夹持光学晶体的表面接触。

4.根据权利要求2所述的光学晶体散热装置，其特征在于，第二热沉还包括弹性件压板，所述第二弹性件一端与所述弹性件压板连接，另一端与所述第二导热板连接，所述第二导热板与所述热沉用于夹持光学晶体的表面接触。

5.根据权利要求2所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述第一热沉和弹性件压板与弹性件接触的表面分别设有与第一弹性件和第二弹性件适配的第一弹性件固定孔和第二弹性件固定孔。

6.根据权利要求3或4所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述第一弹性件的自由高分别大于所述第一弹性件固定孔底面与被第一热沉夹持的光学晶体侧表面之间的距离；所述第二弹性件的自由高分别大于所述第二弹性件固定孔底面与被第二热沉夹持的光学晶体侧表面之间的距离。

7.根据权利要求1或4所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述第一热沉与第二热沉螺接；所述弹性件压板与第二热沉螺接。

8.根据权利要求1所述的光学晶体散热装置，其特征在于，所述的弹性件是弹簧。

9.一种光学晶体散热系统，包括光学晶体散热装置、热敏电阻、热电制冷器、压板和底座，所述光学晶体散热装置、压板和底座依次固定连接，且所述热电制冷器被夹持在压板与光学晶体散热装置之间，其特征在于，所述光学晶体散热装置包括用于散热的第一热沉和第二热沉，所述第一热沉与第二热沉固定连接，其特征在于，所述光学晶体散热装置为权利要求1至8中任意一项所述的光学晶体散热装置。

10.根据权利要求9所述的光学晶体散热系统，其特征在于，所述热电制冷器根据容置在光学晶体散热装置内的热敏电阻的检测数据对光学晶体散热装置进行温度控制。

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