CN111262118B - 一种适用于近地空间环境的器件散热结构 - Google Patents

Abstract

一种适用于近地空间环境的器件散热结构，包括外壳、热管102以及导热片，所述外壳内部空间包括下层以及设置在下层之上的一层或者多层；所述下层具有底部，所述底部设有能够放入所述热管102的一个或者多个凹槽101，每个所述凹槽101内固定有所述热管102，并且所述凹槽101沿着所述外壳的侧壁布置；所述导热片横跨固定在所述凹槽101上，所述导热片上方固定有发热器件；所述下层之上的所述一层或者多层内也设置有发热器件，其中设置在下层的发热器件发热量高于在其它层设置的发热器件的发热量。本发明的散热结构在近地空间环境下具有散热效率高、散热稳定以及体积小的优点，保证了发热器件处于在轨运行过程中的性能，降低了器件的功耗，同时提高了器件的使用寿命。

Description

一种适用于近地空间环境的器件散热结构

技术领域

本发明涉及在近地空间环境中运行的光学系统，尤其涉及系统中光学器件的散热结构。

背景技术

近地空间是指从地球海平面起约100-36000km的区域。航天器在此区间飞行时所处的环境称为近地空间环境。我国在航天技术投入的研发力量越来越多，在近地空间环境中应用的各种器件也得到了长足的发展。由于运行环境的特殊性，这些器件在火箭发射过程中不仅要经历加速度、声和振动、冲击等力学环境的作用，而且要经历大气压和温度的急剧变化。在轨运行中又处于真空和深冷环境，受到宇宙射线、太阳辐射、电磁辐射、高能粒子作用、地磁场、微重力等各种近地空间环境的影响。这些近地空间环境各种因素的长期综合作用更是影响在该环境中应用的各种器件的可靠性和寿命。因此，对于在近地空间环境中应用器件的设计大多有如下要求：1)紧凑设计，能保证经发射振动后，器件仍能正常运转；2)能够在空间真空环境下安全运行；3)适应近地空间环境(包括运行和存储环境)的高低温变化。

光学系统是航天器中的重要组成部分，诸多光学器件在近地空间环境中的正常运行为航天器能够顺利完成各种任务提供了坚实的保障。但是，许多光学器件在使用过程中会产生较大的热量，以光纤放大器为例，在相同的使用环境下，输出功率越高，产生的热量越大。大功率镱铒共掺光纤放大器产生的大量热量，在真空环境中不容易传导出去，热量的累积会使掺铒光纤、镱铒共掺光纤、泵浦激光器的温度急剧上升，严重影响器件的正常运行，导致器件性能下降、功耗上升等问题，严重时还存在器件烧毁的危险。因此，这就需要对散热问题有足够的考虑，需要能够在近地空间的真空环境中尽快带走器件所产生的热量。

目前在近地空间应用中，散热结构多以导热方式让热量由一点或者一个区域慢慢散去，但这种方式容易产生局部热量极高，而边缘温度没有太大改变的现象，而且温度聚集并不容易快速传导出去，真空环境中无空气对流，无法实现充分高效的散热。此外，还有使用热电制冷器的(Thermoelectric Cooler，TEC)模式，但是考虑到TEC会增加器件总功耗、体积和重量，因此并不是太适合近地空间中的应用。

发明内容

有鉴于此，为了克服上述现有技术的缺陷，本发明通过对器件各发热模块布局的优化，以及辅助散热装置的设置，设计出一种光学器件的散热结构，具体地包括：外壳、热管以及导热片；所述外壳内部空间包括下层以及设置在下层之上的一层或者多层；所述下层具有底部，所述底部设有能够放入所述热管的一个或者多个凹槽，每个所述凹槽内固定有所述热管，并且所述凹槽沿着所述外壳的侧壁布置；所述导热片横跨固定在所述凹槽上，所述导热片上方固定有发热器件；所述下层之上的所述一层或者多层内也设置有发热器件，其中设置在下层的发热器件发热量高于在其它层设置的发热器件的发热量。

进一步，所述导热片通过螺孔配合螺钉固定在所述凹槽上，所述导热片上设置有一个或者多个螺孔，这些螺孔的位置在所述导热片固定到凹槽上之后，分布在所述凹槽的两边，并与所述凹槽两边的所述底部上的螺孔相对应。优选地，所述凹槽两边的所述底部上的螺孔的数量多于所述导热片上的螺孔数量，从而能够根据发热器件的结构和布局灵活安装导热片。

为了进一步提高散热效率，在横跨固定在所述凹槽上的所述导热片上进行固定的发热器件与所述下层侧壁之间涂抹有导热材料。

进一步，还包括设置在所述凹槽以外的，直接固定在所述底部上而不是横跨固定在所述凹槽上的导热片，从而在此类导热片上可以布局发热量稍小的发热器件。

为了能够承受更大的力学冲击，所述外壳下层的侧壁外还设有固定安装孔，通过所述固定安装孔将所述外壳固定在安装底座上。优选地，在所述底座的下方，或者如果没有底座的化，在所述底部的下方还设置有辅助散热装置，进一步优选，所述辅助散热装置为密齿散热器，从而进一步提高整体散热效率。

相应的，本发明还提供一种适用于近地空间环境的光纤放大器，其使用上述散热结构，其中，多模泵浦源设置在所述下层内的横跨所述凹槽固定的所述导热片上；单模泵浦源固定在所述下层内的中间位置；光学合束器、耦合器、隔离器和掺杂光纤固定在所述下层上面的一层当中，该层中的各个器件形成光路并通过泵浦源的光纤线链接到所述下层；其中所述光纤绕成圆分布后设置在该层的中心部分。

优选的，所述光学合束器、所述隔离器以及所述耦合器对称分布在所述下层上面的一层中的两侧。例如所述光学合束器、所述隔离器以及所述耦合器在近所述外壳边缘2-3cm的位置设置；所述凹槽距离所述外壳侧壁0.5-2cm。

本发明采用热管，利用其内部工质的相变进行传热，和普通金属传热相比，其传热性能高出几个数量级。同时，具体结构设计产生了一个对流传导系统，有利于热量的迅速扩散，不会造成热量长时间聚集在某一部分的现象。而且在体积和重量上较TEC模式也会有很大的改观。基于对整体结构的优化，本发明能够在无空气对流的近地空间环境中，快速将器件产生的大量热量通过热传导的方式疏散掉，保证了发热器件处于在轨运行过程中的性能，降低器件的功耗，同时还提高了器件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明散热结构下层底部示意图；

图2辅助散热装置结构示意图；

图3光纤放大器示意图；

图4散热结构内部示意图；

图5散热仿真模拟图；

图6外观实物图。

附图标记：

101-凹槽、102-热管、103-导热片、104-螺孔、105-侧壁、106-底部、301-多模泵浦源、302-单模泵浦源、303-接口、304-光学器件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

由于近地空间环境的特殊性，真空环境中没有空气对流，因而需要为发热器件配设有通畅的辐射传导冷却通路。这种冷却方式的优点是不需要提供额外的能源，且有利于结构的紧凑和减轻设备重量，特别适用于近地空间环境的应用。

辐射传导冷却的热沉材料非常关键，本发明为散热结构的冷却通路选择具有高效传热功能的热管102结构。热管102的工作是利用介质液体的蒸发潜热和凝结潜热，介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程能够使热量快速传导。热管102一般由管壳、吸液芯和端盖组成。热管102内部是被抽成负压状态，充入适当的介质液体，这种液体沸点低，容易挥发。管壁有吸液芯，其由毛细多孔材料构成。热管102一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管102一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，如此循环，直到热管102两端温度相等(此时蒸汽热扩散停止)。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。这相当于本身形成了一个对流传导系统，有利于热量的迅速扩散，和普通金属传热相比，其传热性能高出几个数量级。

热管102本身不可以通过打孔的方式固定，而是需要以焊接的方式进行固定。参见说明书附图1，其为本实施例散热结构示意图。在该散热结构的最下层的底部106设置有能嵌入热管102的凹槽101，热管102嵌入固定在凹槽101内。也可以进一步通过焊接的方式，更加稳定地将热管102固定在凹槽101内。凹槽101的数量和分布可以根据发热器件的多少和对散热的需求进行设计。例如参见图1所示，散热结构的横向截面成方形，图示散热结构最下层具有底部106和四个侧壁105。所述凹槽101设置为四个，分别沿着四个侧壁105的方向在四个侧壁105的不远位置，例如距离侧壁105 0.5-2cm的位置进行设置。如此设计可以将发热量大的器件设置在所述凹槽101和凹槽101内的热管102上，从而该高发热量器件的固定位置也距离侧壁105不远，甚至可以沿着侧壁105延申固定。这样高发热量器件的热量不仅能够从热管102传导，也有利于从侧壁105向外传导。

进一步，为了提高热传导的效率，增加发热器件和热管102交换热量的速度，还在每一个凹槽101上方横跨所述凹槽101固定一个导热片103，所述导热片103可以使用导热性能良好的材料制作，例如使用铜片制作。导热片103的尺寸可以根据后续所述要固定在该凹槽101和导热片103上的发热器件的尺寸而定，例如，在后文具体实施方式中，导热片103可以根据泵浦光源的外壳尺寸定制，导热片103的尺寸以能够使导热片103充分接触发热器件而定。如此，发热器件的热量相当于有更快速的途径导向热管102。优选地，导热片103的尺寸等于发热器件底部106的尺寸，或者导热片103的尺寸仅略大于或者略小于发热器件底部106的尺寸。

导热片103横跨上述凹槽101固定。导热片103的固定例如通过螺丝进行固定，因而导热片103上可以设置有一个或者多个螺孔104，这些螺孔104的位置在所述导热片103固定到凹槽101上之后，分布在所述凹槽101的两边，并与凹槽101两边所述底部106上的螺孔104相对应。在本实施例中，所述导热片103是四角位置设有四个螺孔104，如此固定后对应凹槽101的两边位置各有两个螺孔104。在上述凹槽101两侧的底部106上相应也设置有一个或者多个用于固定所述导热片103的螺孔104，优选地，所述凹槽101两侧底部106上的螺孔104的数量多于所述导热片103上的螺孔104数量，因此，导热片103可以更加灵活的固定在凹槽101的多个位置上，因而也可以适用更多的发热器件。如图1所示，本实施例中，凹槽101两侧底部106上的螺孔104可以沿着凹槽101等间距设置，每一侧设置的螺孔104数量大于所述导热片103固定后在该侧的螺孔104数量。具体地，凹槽101两侧的底部106上分别设有六个螺孔104，该数量大于所述导热片103固定后在凹槽101一边的螺孔104的两个的数量。这样可以方便地将不同结构的发热器件固定在所述导热片103上，而且也能够适应更多发热器件在底部106上不同的布局方式。本实施例可以快速地将发热器件的热量通过导热片103传向热管102及底部106外，而不会造成热量长时间聚集在某一部分的现象，而且在体积和重量上较现有技术的TEC模式会有很大的改观。

为了进一步将热量快速传导走，可以在上述散热结构最下层的底部106的下方设置辅助散热结构。所述辅助散热结构例如参见说明书附图2所示，可以采用密齿散热器，所述密齿散热器采用精密切削技术制作而成，齿材料可选择铜或者铝，齿薄且均匀，散热效果佳。所采用的精密切削技术是将一块整体的铜或铝根据需要用专业的精密切片机切割出标准间距的散热鳍片，片厚也可调整。密齿散热器一体成型，在散热过程中不存在界面热阻，也不存在例如插片散热器中鳍片和基板松动的问题，传热性能稳定，翅片密度较大，散热面积大大提高，与同等体积的传统散热鳍片相比，散热能力更高，从而使设备空间利用率提高、散热效率提高。将这样的辅助散热装置设置在所述底部106下方，热管102的热量能够快速传导到上述以密齿散热器为例的辅助散热装置中，进一步提高系统整体的散热性能，有助于延长发热元器件的使用寿命。

以下，以近地空间用光纤放大器为例，对本发明的具有优异散热功能的封装结构做进一步说明。

如图3所示为本发明的光纤放大器示意图。本发明实施例中的光纤放大器采用EDFA与EYDFA增益均衡技术相结合的方式，以实现高功率的光输出。光路采用两级放大结构设计：1)一级EDFA部分采用一个500mW的单模泵进行光功率预放大，使输出功率达到200mW左右；其最主要的作用是它有着低噪声的特性，为整个放大系统提供较低的噪声系数。2)二级EYDFA对系统功率放大起主要作用，采用两个25W的多模泵，进行功率放大，使输出光功率达到5W。

对于EDFA模块，其光放大部分由单模泵浦源、波分复用耦合器(WDM)、两个光隔离器(ISO)和掺铒光纤(EDF)组成。其中，泵浦源：为EDFA提供放大信号光的能量，具体例如采用976nm单模泵浦；光隔离器：用来防止放大的光信号反射回原器件，放大自发辐射(ASE)会减小EDFA的增益和信噪比，而由光纤断面反射的反向光也会增加噪声减小信噪比，因此为了降低ASE和反向光强度，在EDFA信号光输入端和输出端采用ISO，隔离度一般大于40dB；波分复用器(WDM)：这种特殊耦合器的功能是把多个不同波长的信号光有效的复合到传输系统中；EDF：选择适当掺杂离子浓度光纤，这样可缩短EDF长度，避免信道串扰，减小EDFA的体积，提高放大能力。此外，为保证信号光的线偏振态，光路中除了单模泵以外所有器件均采用保偏器件。

对于EYDFA模块，其光放大部分由多模泵浦源、光隔离器(ISO)、(2+1)×1光纤合束器和大模场直径铒镱共掺光纤(EYDF)组成。该光放大模块对一级预放大的功率进行再次放大，以达到所需要的输出功率。二者之间设置隔离器，以防止二级回光返回到一级，对信号光产生影响。其中，泵浦源：为EYDFA提供放大信号光的能量，例如采用915nm多模泵泵浦；光纤合束器：采用(2+1)×1光纤合束器，将泵浦光耦合进掺杂光纤中；光隔离器：防止放大的光信号反射回上一级，避免对信号光的影响，隔离度一般大于40dB；同样，为保证信号光的线偏振态，光路中除了多模泵以外所有器件均采用保偏器件。

因此，本实施例中，主要发热的模块为单模泵浦源、多模泵浦源以及电路板。其中，电路板的发热量也很高，因此需要根据对工作温度的要求，考虑高温时电路器件的极限发热，同时，PCB布局布线应配合整体设计结构进行良好的散热设计。关于电路板的设计具体包括：

1、电源线地线尽量加粗，电源尽量靠边，布线时不能出现锐角或突然变细。

2、PCB板使用覆铜/环氧玻璃布基材，或者酚醛树脂玻璃布基材，或者纸基覆铜板材。

3、可以加散热铜箔和大面积电源地铜箔，可以对电路板打散热过孔，加强电路板散热，IC背面露铜设计，可减少铜皮与空气之间的热阻。

4、避免PCB上热点的集中，尽可能地将不同功率的器件均匀地分布在PCB板上，保持PCB表面温度性能的均匀和一致。

5、同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热量小或耐热性差的器件，例如包括小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等，这些应放置在与发热量大器件不同的区域。具体地，在水平方向上，将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近，大功率器件尽量靠近印制板边沿布置，以便缩短传热路径，例如电路板中发热量高的三极管等热源分布在外壳边缘的位置；对温度比较敏感的器件优选安置在温度最低的区域，不要过于靠近发热量大的器件例如功率三极管，功率三极管发热量较于其他器件发热量大，温度敏感元件会产生误差。

在本实施例中，泵浦源包括单模泵浦源和多模泵浦源，其是主要的用电源，是把电能转换成光能的器件，即系统中产生光源的部分，但转换效率基本在30％左右，其他的电能均以热的形式散发出去了，因此泵浦源散热尤为重要。整体散热结构如说明书附图4所示，整体分为两层，其中将发热量大的光学器件放在最下层，以接近导热片103、热管102和辅助散热装置设置，其它模块可以放置到另外一层，或者更多层结构下分放在其它层。分层的设计除了有利于更好的散热，同时也使得器件整体更加集成，减小了占地空间。具体在本实施例中，光纤放大器整体散热结构包括金属外壳，兼顾近地空间中的应用，本实施例中的光纤放大器外壳采用铝合金，铝合金在工业中是仅次于钢铁的一种重要金属材料，具有质量轻、强度高的特点，并且导热性好，是良好的导热性材料。综合材料特点，金属外壳采用2A12铝合金材质，表面阳极氧化处理，具体尺寸示例性的例如为240mm*170mm*44mm。整体结构分为上下两层，把主要的发热源，即单模泵浦源、多模泵浦源以及电路板固定在下层。其中，下层中热管102以及导热片103的设计参见图1所示。对于双通道光纤放大器来说，泵浦源包括有两个单模泵浦源和四个多模泵浦源。

如说明书附图4a所示，大功率的多模泵浦源301通过所述导热片103固定在四条热管102上的中间部分，功率稍小的单模泵浦源302也可以通过导热片103固定在下层相对中心的位置，优选对称分布。具体地，两个通道的单模泵浦源302分开设置在下层的中间位置，两个通道共计四个发热量更高的多模泵浦源301被平均分配设置在四边，结合说明书附图1所示，四个多模泵浦源301分别安装在四个导热片103上，并与四个凹槽101中的热管102相对应。一方面将发热量更高的多模泵浦源301与下层侧壁105相贴近，以此方便从侧壁105进行热量传导，另一方面最大化上述各个模块之间的距离，使产生高热器件均匀分散，避免局部热量过高或者模块之间相互影响，同时还能加快系统的散热速度。进一步，下层中的四个多模泵浦源301还可以进一步增大散热面积，具体方式就是在多模泵浦源301和侧壁105之间涂抹高质导热硅脂等导热材料，或者设置导热垫片等硅脂，从而形成多模泵浦源301和侧壁105的紧密接触。优选的，所述下层底板还可以采用均热板的设计，非常有助于把器件产生的热量传导到外部空间中。图示中，连接器接口303也可以设置在所述下层。

参见说明书附图4b所示，上层中安装有其它光学器件304，这些光学器件304包括有光学合束器、耦合器、隔离器和掺杂光纤，其中掺杂光纤通光后，自身会发热，其他的光学器件在有光通过时，也会有热量产生，具体热量跟通过的光功率成比例，但这些器件发热量比泵浦源小，所以放置在上层。上层的各个器件形成光路并通过泵浦源的光纤线链接到下层，上层的各光学器件304跟电路板之间没有联系，只有泵浦源的光纤线和光学器件有所关联。为了方便所述光纤线的链接，同时也为了减轻部分重量，在上层的底面可以设置如图4b所示的镂空。进一步，在上层和下层的中间还可以设置支撑柱，从而进一步稳定固定支撑两层，同时，对于光纤放大器来说还助于方便盘纤并增加两层之间的接触。把掺杂光纤绕成两个直径为65mm的圆分布在上层的中心部分。而合束器，光隔离器等光学器件对称分布在上层两侧靠近外壳边缘2-3cm的位置。作为光纤放大器的核心放大部件，光纤的主要成分为二氧化硅，熔融二氧化硅的损伤阈值为50J/cm²，高温导致的过大热量会造成二氧化硅的物理损伤，这种损伤是不可逆转的。这就要求一方面要增大有效纤芯面积，一方面提高EDFA散热性能。在本实施例中，进一步可以在上间层的底面设置环形的凹槽101，从而能够使光纤按等间距盘绕在该底面的凹槽101中，优选地，还可以用散热胶使光纤与底面充分接触以增大散热面积，如此，经固化后使光纤与多层结构的壳体部分充分接触，从而有助于高效散热。

本实施例的上述设计一是为了使主要的发热源单模和多模泵浦源更好地接触导热片103、热管102以及辅助散热装置，二是为了防止产生的热量影响到掺杂光纤的性能，三是也有利于掺杂光纤和光学器件所产生的少量热量的散发。

对于上述布置的散热结构，通过使用ICEPAK软件进行常温情况下的热量仿真分析，设定环境温度为25℃，热管102导热系数为4000W/m·K，铝的导热系数200W/m·K，舱壁设定50℃，机壳设定为2mm，材质为铝合金，仿真结果如说明书附图5所示。参见图例中的温度显示，黑色温度为50℃，温度越高灰度越浅。图中器件大部分面积都已黑色为主，代表温度在50℃左右，符合EDFA的工作温度需求，并且说明了热量均匀传导出去了，而不是聚集在某一部分，而且局部和整体的温差不大。实际上，在正常工作时，泵浦源的温度是可能会升到90℃甚至为100℃。现有技术的普通散热情况下，内部温度可能为维持到90℃，并会发生高温的聚集，而本发明的结构散热性能非常优越。

空间应用的光纤放大器要承受火箭发射的力学冲击，在轨的力学扰动，以及高低温循环等过程后，还要保持系统的稳定性。因此，设计低应力灵敏度的放大器结构也是非常关键的。当然，由于卫星平台的资源所限，必须兼顾轻量化设计。基于上述需求，本另一个实施例中，在上述散热结构的下层两个侧边处还设置有六个固定安装孔，从而能够如说明书附图6所示的那样将散热结构的金属外壳非常牢固地安装在底座上。因而金属外壳能够与底座充分接触。为了加强散热性能，底座优选为铝材底座，底座的下方还可以进一步安装有如说明书附图2所示的辅助散热装置，或者底座连接其它平台，因此，光纤放大器各模块的发热热量能够更快地传导出去。

本发明相比于现有技术采用了更合理的器件模块分布和结构分层的设计。由于在空间环境下，系统散热是主要问题，因无空气流通，无法通过对流的方式进行散热，所以在器件的布局上要合理分布，使高热量器件靠近外部空间，增加散热面积，使产生的热量通过热传导和辐射的方式散发到太空中，配合辅助散热装置的使用，整体上散热效率得到大大提升，保障了近地空间环境器件的正常运营。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种适用于近地空间环境的器件散热结构，包括：外壳、热管以及导热片，其特征在于，

所述外壳内部空间包括下层以及设置在下层之上的一层或者多层；

所述下层具有底部，所述底部设有能够放入所述热管的一个或者多个凹槽，每个所述凹槽内固定有所述热管，并且所述凹槽沿着所述外壳的侧壁布置；

所述导热片通过螺孔配合螺钉横跨固定在所述凹槽上，所述导热片上设置有一个或者多个螺孔，这些螺孔的位置在所述导热片固定到凹槽上之后，分布在所述凹槽的两边，并与所述凹槽两边的所述底部上的螺孔相对应；所述导热片上方固定有发热器件；所述下层之上的所述一层或者多层内也设置有发热器件，其中设置在下层的发热器件发热量高于在其它层设置的发热器件的发热量；

所述底部的下方还设置有辅助散热装置；

所述热管一端为蒸发端，另一端为冷凝端，热管中的介质在蒸发端蒸发后流向冷凝端冷凝。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述凹槽两边的所述底部上的螺孔的数量多于所述导热片上的螺孔数量。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，在横跨固定在所述凹槽上的所述导热片上进行固定的发热器件与所述下层侧壁之间涂抹有导热材料。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，还包括设置在所述凹槽以外的，直接固定在所述底部上而不是横跨固定在所述凹槽上的导热片。

5.根据权利要求1-4任一项所述的散热结构，所述外壳下层的侧壁外还设有固定安装孔，通过所述固定安装孔将所述外壳固定在安装底座上。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述辅助散热装置为密齿散热器。

7.一种适用于近地空间环境的光纤放大器，使用如权利要求1-6任一项所述的散热结构，其特征在于：

多模泵浦源设置在所述下层内的横跨所述凹槽固定的所述导热片上；单模泵浦源固定在所述下层内的中间位置；

光学合束器、耦合器、隔离器和掺杂光纤固定在所述下层上面的一层当中，该层中的各个器件形成光路并通过泵浦源的光纤线链接到所述下层；其中所述光纤绕成圆分布后设置在该层的中心部分。

8.根据权利要求7所述的光纤放大器，其特征在于，所述光学合束器、所述隔离器以及所述耦合器对称分布在所述下层上面的一层中的两侧。

9.根据权利要求8所述的光纤放大器，其特征在于，所述光学合束器、所述隔离器以及所述耦合器在近所述外壳边缘2-3cm的位置设置；所述凹槽距离所述外壳侧壁0.5-2cm。