CN103811977B - 半导体激光器泵浦的固体激光模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体激光器泵浦的固体激光模块，涉及半导体激光器技术领域。包括分体上壳、分体下壳、位于分体上壳与分体下壳之间的核心组件、位于分体下壳上与核心组件相连通的通水管道、以及位于通水管道外侧与其相连接的水嘴，所述核心组件包括外封水件、内封水件、第一密封胶圈、第二密封胶圈、固定结构件以及激光器阵列，所述内封水件包括端头部和与端头部固定连接的空心筒状导流筒，所述导流筒上设有若干个扰流孔，所述端头部的外径与固定结构件内腔的直径相同，所述导流筒的外径小于端头部的外径。所述激光模块减小了水阻，增加了水流量，提高了散热能力，简化了装配件形式与数量，降低装配工艺难度，提高了装配批次的一致性。

Description

半导体激光器泵浦的固体激光模块

技术领域

本发明涉及半导体激光器技术领域，尤其涉及一种半导体激光器泵浦的固体激光模块。

背景技术

固体激光模块是激光打标机的核心光电器件，该机器广泛应用于通讯、电子、机械、包装等行业。现行的主流产品以半导体激光器为泵源，对激光晶体进行泵浦，最终输出1064nm的激光光束。随着半导体激光器制作技术的进一步成熟，半导体泵浦的固体激光模块设计、制作水平相应得以提高。尽管半导体激光器泵源的发射光谱相对早期的氙灯泵源存在较大的改善，热效应、双折射效应明显降低，但其散热问题仍然存在，因而对模块输出功率、光束质量等存在影响，本专利目的在于减弱这种热效应造成的影响而开展的工作。

现有技术基础：国内、外同等功率的半导体激光器泵浦的固体激光模块结构相对固定，通常采用三组半导体激光器阵列环形排布来实现对晶体棒的侧面泵浦，相邻阵列呈120°均匀排布在晶体棒侧面圆周，泵浦光分别从阵列中心发出，入射到晶体棒侧面，晶体棒和阵列的散热方式为水冷。本发明主要涉及模块结构设计，目的在于提高散热能力、提高批次一致性、降低工艺难度、降低成本等。

现有技术的劣势：其一、水阻较大，现有结构设计中，水路密封用到数量较多的定位螺丝、装配后水路通道受到限制，限制了水流量，影响散热能力；其二、装配复杂，核心组件端头需要依次装配内封水件2、内封水件1，以及相应的胶圈，才能装配完成，两个封水件之间的缝隙狭窄，并且内封水件2本身厚度较薄，不容易装配紧密，减小水路内阻，装配难度大，容易造成装配批次不一致。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体激光器泵浦的固体激光模块，所述激光模块减小了水阻，增加了水流量，提高了散热能力，简化了装配件形式与数量，降低装配工艺难度，提高了装配批次的一致性。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种半导体激光器泵浦的固体激光模块，包括分体上壳、分体下壳、位于分体上壳与分体下壳之间的核心组件、位于分体下壳上与核心组件相连通的通水管道、以及位于通水管道外侧与其相连接的水嘴，所述核心组件包括外封水件、内封水件、第一密封胶圈、第二密封胶圈、固定结构件以及激光器阵列，所述激光器阵列固定在所述固定结构件上，所述固定结构件上设有内腔，所述内封水件固定在所述内腔中，内封水件与固定结构件之间设有第二密封胶圈，所述外封水件固定在内封水件外侧的内腔中，所述第一密封胶圈设置在内封水件与外封水件之间，其特征在于：所述内封水件包括端头部和与端头部固定连接的空心筒状导流筒，所述导流筒上设有若干个扰流孔，所述端头部的外径与固定结构件内腔的直径相同，所述导流筒的外径小于端头部的外径。

优选的，所述导流筒内侧端面上设有用于放置第一密封胶圈的凹槽。

优选的，所述扰流孔设有四个，沿导流筒的外周均匀分布。

优选的，所述端头部通过螺纹固定在所述固定结构件的内腔中。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述激光模块将现有的两个内封水件去除，更改成一个内封水件，本发明的内封水件的左侧端头部与现有技术的第一内封水件的结构类似，右侧采用了一个空心筒状导流筒，并且在其径向方向开一定数量的扰流孔，来保证水流的进入与流出，一方面增加了固定结构件内部水路的空间，另一方面，通过在导流筒上开孔的方式达到了扰流的性质，可以有效改善水流的流向与流量，所述激光模块减小了水阻，增加了水流量，提高了散热能力，简化了装配件形式与数量，降低装配工艺难度。本结构中的核心组件其余结构不变，其水路、光路、电路等接口方式不发生变化，不影响其外在的装配形式，因此有良好的继承性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中核心组件的分解结构示意图；

图3是本发明中内封水件的结构示意图；

图4是现有技术核心组件的分解结构示意图；

其中：1、分体上壳 2、分体下壳 3、核心组件 4、通水管道 5、水嘴 6、外封水件 7、内封水件 71、端头部 72、空心筒状导流筒 73、扰流孔 74、凹槽 8、第一密封胶圈 9、第二密封胶圈 10、固定结构件 11、现有技术中的第一内封水件 12、现有技术中的第二内封水件 13、激光器阵列。

具体实施方式

基于背景技术所述，本发明提供了以下技术方案解决现有技术中存在的问题：

实施例一

如图1所示，一种半导体激光器泵浦的固体激光模块，主要包括分体上壳1、分体下壳2、位于分体上壳1与分体下壳2之间的核心组件3、位于分体下壳2上与核心组件3相连通的通水管道4、以及位于通水管道4外侧与其相连接的水嘴5。如图2所示，所述核心组件3包括外封水件6、内封水件7、第一密封胶圈8、第二密封胶圈9、固定结构件10以及激光器阵列13，所述激光器阵列13固定在所述固定结构件10上，所述固定结构件10上设有内腔，所述内封水件7固定在所述内腔中，内封水件7与固定结构件10之间设有第二密封胶圈9，所述外封水件6固定在内封水件7外侧的内腔中，所述第一密封胶圈8设置在内封水件7与外封水件6之间，以上内容与现有技术部分是一致的，在此不作详细叙述。

本发明的发明点在于核心组件内部内封水件的调整，内封水件由原来的两个变为现在的一个，并在结构上进行适当调整。如图3所示，所述内封水件7包括端头部71和与端头部71固定连接的空心筒状导流筒72，所述端头部为圆环状，与现有技术中第一内封水件的结构类似。所述导流筒72上设有若干个扰流孔73，来保证水流的进入与流出，优选的，所述扰流孔73设有四个，沿导流筒72的外周均匀分布。通过改变内封水件的水量和结构，一方面增加了固定结构件内部水路的空间，另一方面，通过在导流筒上开孔的方式达到了扰流的性质，可以有效改善水流的流向与流量，所述激光模块减小了水阻，增加了水流量，提高了散热能力，简化了装配件形式与数量，降低装配工艺难度。

当然为了保证端头部与固定结构件可以紧密的结合，所述端头部71的外径与固定结构件10内腔的直径相同，并通过螺纹进行连接，所述导流筒72的外径小于端头部71的外径，用以增大内部水路的空间。所述导流筒72内侧端面上设有用于放置第一密封胶圈8的凹槽74，第一密封胶圈可以稳定的被外封水件压合在凹槽内，实现良好的密封效果。此外，本结构中的核心组件其余结构不变，其水路、光路、电路等接口方式不发生变化，不影响其外在的装配形式，因此有良好的继承性。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及其实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用来帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种半导体激光器泵浦的固体激光模块，包括分体上壳（1）、分体下壳（2）、位于分体上壳（1）与分体下壳（2）之间的核心组件（3）、位于分体下壳（2）上与核心组件（3）相连通的通水管道（4）、以及位于通水管道（4）外侧与其相连接的水嘴（5），所述核心组件（3）包括外封水件（6）、内封水件（7）、第一密封胶圈（8）、第二密封胶圈（9）、固定结构件（10）以及激光器阵列（13），所述激光器阵列（13）固定在所述固定结构件（10）上，所述固定结构件（10）上设有内腔，所述内封水件（7）固定在所述内腔中，内封水件（7）与固定结构件（10）之间设有第二密封胶圈（9），所述外封水件（6）固定在内封水件（7）外侧的内腔中，所述第一密封胶圈（8）设置在内封水件（7）与外封水件（6）之间，其特征在于：所述内封水件（7）包括端头部（71）和与端头部（71）固定连接的空心筒状导流筒（72），所述导流筒（72）上设有若干个扰流孔（73），所述端头部（71）的外径与固定结构件（10）内腔的直径相同，所述导流筒（72）的外径小于端头部（71）的外径；所述导流筒（72）内侧端面上设有用于放置第二密封胶圈（9）的凹槽（74）。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器泵浦的固体激光模块，其特征在于：所述扰流孔（73）设有四个，沿导流筒（72）的外周均匀分布。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器泵浦的固体激光模块，其特征在于：所述端头部（71）通过螺纹固定在所述固定结构件（10）的内腔中。