CN112490842A - 泵浦激光器老化的温控系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及半导体激光器测试技术领域，提供了一种泵浦激光器老化的温控系统，包括：水冷机；至少两个水冷板，各水冷板用于供泵浦激光器贴设于其上以进行老化测试，每个水冷板的第一入水口与水冷机的第二出水口连通，每个水冷板的第一出水口与水冷机的第二入水口连通；温度监测设备，至少用于实时监测各泵浦激光器的温度；至少两个温度调节结构，各温度调节结构一一对应连通于各水冷板的第一入水口与水冷机的第二出水口之间，并用于根据温度监测设备的温度监测结果来调节各水冷板的入水温度。本申请的泵浦激光器老化的温控系统，能够同时用于不同老化温度需求的泵浦激光器的老化温度控制，使得泵浦激光器老化的温控系统应用范围更广，可调性好。
Description
技术领域
本申请属于半导体激光器测试技术领域，更具体地说，是涉及一种泵浦激光器老化的温控系统。
背景技术
泵浦激光器是一种半导体激光器中，泵浦激光器老化是泵浦激光器制造过程中非常重要的一环，常需要在高温、大电流状态下长时间工作使得泵浦激光器老化至性能曲线中较平稳区域。而不同波长的泵浦激光器的老化温度不一样，例如915泵浦激光器需要在50-60℃的温度范围内老化，而锁波长泵浦激光器需要在20-30℃的温度范围内老化。但是，目前现有市场上的老化治具只能应用于同一温度范围内的泵浦激光器老化，导致不同的泵浦激光器需要采用不同的老化治具进行老化，浪费老化治具的成本，且不能批量进行老化。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种泵浦激光器老化的温控系统，以解决现有技术中存在的不同泵浦激光器需要采用不同老化治具进行老化的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种泵浦激光器老化的温控系统，包括：
水冷机；
至少两个水冷板，各所述水冷板用于供泵浦激光器贴设于其上以进行老化测试，每个所述水冷板的第一入水口与所述水冷机的第二出水口连通，每个所述水冷板的第一出水口与所述水冷机的第二入水口连通；
温度监测设备，至少用于实时监测各所述泵浦激光器的温度；
至少两个温度调节结构，各所述温度调节结构一一对应连通于各所述水冷板的第一入水口与所述水冷机的第二出水口之间，并用于根据所述温度监测设备的温度监测结果来调节各所述水冷板的入水温度。
在可能的实施例中，所述泵浦激光器老化的温控系统还包括控制器，所述控制器分别与所述温度监测设备及各所述温度调节结构通信连接。
在可能的实施例中，所述温度调节结构与所述水冷板之间设有用于测量所述水冷板的入水流量的流量计。
在可能的实施例中，所述温度调节结构为电动调节阀。
在可能的实施例中，所述泵浦激光器上设有第一温度监测点，所述第一温度监测点电连接至所述温度监测设备，所述温度调节结构用于根据所述泵浦激光器的温度进行温度调节。
在可能的实施例中，所述泵浦激光器上设有第一温度监测点，所述水冷板上设有第二温度监测点，所述第一温度监测点及所述第二温度监测点均电连接至所述温度监测设备，所述温度调节结构用于根据所述泵浦激光器的温度及所述泵浦激光器与所述水冷板的温度差来进行温度调节。
在可能的实施例中，所述泵浦激光器与所述水冷板之间抵接有导热垫片。
在可能的实施例中，所述泵浦激光器老化的温控系统还包括施压结构，所述施压结构用于向所述泵浦激光器上施加朝向所述水冷板方向的压力。
在可能的实施例中，所述水冷机的第二出水口连接有第一水管，每个所述水冷板的第一入水口连接有第二水管，所述第一水管通过第一多通阀分别连通至各所述第二水管；
每个所述水冷板的第一出水口连接有第三水管，所述水冷机的第二入水口连接有第四水管，各所述第三水管通过第二多通阀分别连通至所述第四水管。
在可能的实施例中，所述水冷机上设有至少两个第二入水口及至少两个第二出水口，各第二出水口与各水冷板上的第一入水口一一对应连通设置，各所述水冷板上的第一出水口与各所述第二入水口一一对应连通设置。
本申请提供的泵浦激光器老化的温控系统的有益效果在于：本申请实施例提供的泵浦激光器老化的温控系统，通过至少两个水冷板及至少两个温度调节结构的设置，使得该泵浦激光器老化的温控系统可以同时进行多个泵浦激光器的老化测试，且根据温度调节结构的设置，能够将各水冷板的温度范围调节到不同的高度，也即是各水冷板上可以紧贴不同老化温度需求的泵浦激光器，从而使得该泵浦激光器老化的温控系统可以同时用于不同老化温度需求的泵浦激光器的老化温度测试，同时也可以用于多个同一老化温度需求的泵浦激光器的老化温度测试，从而使得该泵浦激光器老化的温控系统应用范围更广，可调性好。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的泵浦激光器老化的温控系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的泵浦激光器老化的温控系统中泵浦激光器与水冷板的安装示意图；
图3为本申请另一个实施例提供的泵浦激光器老化的温控系统的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
10、水冷机；11、第二入水口；12、第二出水口；20、水冷板；21、第一入水口；22、第一出水口；23、第二温度监测点；30、温度监测设备；40、温度调节结构；50、泵浦激光器；51、第一温度监测点；60、流量计；70、导热垫片；80、施压结构；90、第一水管；100、第二水管；110、第三水管；120、第四水管；130、第一多通阀；140、第二多通阀。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，现对本申请实施例提供的泵浦激光器老化的温控系统进行说明。该泵浦激光器老化的温控系统能够适用于具有不同老化温度需求的泵浦激光器50，例如老化温度要求在50℃-60℃范围的915泵浦激光器50，以及老化温度要求在20℃-30℃范围的锁波长泵浦激光器，均可应用该泵浦激光器老化的温控系统进行温度控制，以满足老化需求。
请参阅图1，泵浦激光器老化的温控系统包括水冷机10、四个水冷板20、温度监测设备30及四个温度调节结构40。各水冷板20用于供泵浦激光器50贴设于其上以进行老化测试，每个水冷板20均具有第一入水口21及第一出水口22，水冷机10具有第二入水口11及第二出水口12，每个水冷板20的第一入水口21与水冷机10的第二出水口12连通，每个水冷板20的第一出水口22与水冷机10的第二入水口11连通。温度监测设备30至少用于实时监测各泵浦激光器50的温度。各温度调节结构40一一对应连通于各水冷板20的第一入水口21与水冷机10的第二出水口12之间，并用于根据温度监测设备30的温度监测结果来调节各水冷板20的入水温度。
其中，水冷机10是一种能够提高恒温、恒流及恒压的冷却水设备，也即是无论从水冷机10的第二入水口11进入水冷机10的温度和流量是多少，从水冷机10的第二出水口12流出的水温及水流量基本都在一定范围内，而在本申请中，从水冷机10出来的水的温度均是恒定20℃。
由上可知，水冷机10的第二出水口12与第二入水口11之间具有四条水路，每条水路上均设有水冷板20和温度调节结构40。需要进行老化测试时，先将各需要老化测试的泵浦激光器50紧贴于各水冷板20上，水冷机10的第二出水口12不断输出温度在一定范围内的水，温度监测设备30至少实时监测各泵浦激光器50的温度并将温度反馈至温度调节结构40，各温度调节结构40根据各泵浦激光器50的老化温度和温度监测设备30反馈的监测温度进行调节，以调节各水冷板20的进水温度，从而使得紧贴于水冷板20上的泵浦激光器50的温度达到老化温度范围内，进而使得泵浦激光器50的老化测试符合要求。可以理解地，在本申请的其他实施例中，根据实际测试需求，上述水冷板20及温度调节结构40的数量也可以是两个、三个及三个以上，具体是至少两个均可。此外，温度监测设备30可以是一个，通过一个温度监测设备30分别监测各泵浦激光器50的温度，温度监测设备30也可以设置多个，每个温度监测设备30用于监测一个泵浦激光器50的温度，此处不做唯一限定。
本实施例中的泵浦激光器老化的温控系统，通过至少两个水冷板20及至少两个温度调节结构40的设置，使得该泵浦激光器老化的温控系统可以同时进行多个泵浦激光器50的老化测试，且根据温度调节结构40的设置，能够将各水冷板20的温度范围调节到不同的高度，也即是各水冷板20上可以紧贴不同老化温度需求的泵浦激光器50，从而使得该泵浦激光器老化的温控系统可以同时用于不同老化温度需求的泵浦激光器50的老化温度控制，同时也可以用于多个同一老化温度需求的泵浦激光器50的老化温度测试，从而使得该泵浦激光器老化的温控系统应用范围更广，可调性好。
具体的，该泵浦激光器老化的温控系统还可以包括控制器，水冷机10、温度监测设备30及各温度调节结构40均分别与控制器通信连接，通过控制器分别控制水冷机10、温度监测设备30及各温度调节结构40的工作。具体是，温度监测设备30将温度监测结果反馈至控制器，控制器将泵浦激光器50的老化温度范围与温度监测结果进行分析对比，从而控制温度调节结构40调节对应的水冷板20的进水温度。可以理解地，在一些其他实施例中，也可以不设置控制器，而是将温度监测设备30分别与各温度调节结构40直接通信连接，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，请参阅图1，温度调节结构40与水冷板20之间设有流量计60，也即是每条水路上均设有一个流量计60，流量计60用于测量每个水冷板20的入水流量，这样通过流量计60实时监控显示每条水路的流量，从而使得工作人员能够了解每条水路的流量分布，利于工作人员根据流量分布来对温度调节结构40及水冷板20进行监控维修以维护该温控系统，进而保证该泵浦激光器老化的温控系统工作稳定性好；同时也可以在流量不在正常工作范围内时及时将泵浦激光器50撤走，防止泵浦激光器50意外死亡。
在具体的实施例中，上述温度调节结构40优选为电动调节阀。电动调节阀是通过接收控制器的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的横截面大小，以改变每条水路的流量，从而改变水冷板20表面温度，进而改变泵浦激光器50表面温度等。可以理解地，在本申请的其他实施例中，根据实际设计需求，上述温度调节结构40也可以是自力式调节阀等其他能够调节温度的阀，此处不做唯一限定。
具体的，电动调节阀的调节方法请参阅表1，表1为电动调节阀的阀步调整与进水温度调整参数表，以泵浦激光器50老化温度范围为20℃-30℃为例；当温度监测设备30读取泵浦激光器50的表面温度tp为35℃时，则与目标温度差为5℃，根据实际试验测得，当与目标温度差为5℃时，可以先将电动调节阀正向调整100步，则进水温度能够下降3℃，接着将电动调节阀正向调节60步，则进水温度继续下降2℃，从而将水冷板20的进水温度调节至20℃-30℃范围内。当温度监测设备30读取泵浦激光器50的表面温度tp为33℃时，则与目标温度差为3℃，根据实际试验测得，当与目标温度差为3℃时，可以先将电动调节阀正向调整70步，则进水温度能够下降2℃，接着将电动调节阀正向调节35步，则进水温度继续下降1℃，从而将水冷板20的进水温度调节至20℃-30℃范围内。当温度监测设备30读取泵浦激光器50的表面温度tp为31℃时，则与目标温度差为1℃，根据实际试验测得，当与目标温度差为1℃时，可以先将电动调节阀正向调整50步，则进水温度能够下降1℃，从而将水冷板20的进水温度调节至20℃-30℃范围内。反之，当温度监测设备30读取泵浦激光器50的表面温度tp小于目标温度时，将电动调节阀的阀门反向调节即可。
表1电动调节阀的阀步调整与进水温度调整参数表
在具体的实施例中，请参阅图2，泵浦激光器50上设有第一温度监测点51，水冷板20上设有第二温度监测点23，第一温度监测点51及第二温度监测点23均电连接至温度监测设备30，温度调节结构40用于根据泵浦激光器50的温度及泵浦激光器50与水冷板20的温度差来进行温度调节，换言之，电动调节阀在进行温度调节时，需要同时依据两个条件进行调节，第一个条件是使得泵浦激光器50的表面温度能够达到目标温度范围内，第二个依据是使得泵浦激光器50与水冷板20之间的温度差要在一定范围内，通过同时监控着两个条件来对电动调节阀进行调节，从而保证泵浦激光器50满足老化调节，且保证水冷板20的温度均匀。
具体的，第一温度监测点51用于监测泵浦激光器50的温度tp，第二温度监测点23用于监测水冷板20的温度ts，泵浦激光器50与水冷板20的温度差为△t＝tp-ts。在实际工作中，需要保证5℃≤△t＝tp-ts≤10℃，也即是将泵浦激光器50与水冷板20的温度差控制在5-10℃范围内，才能达到同一水路上的水冷板20温度均匀的目的，从而保证设于同一水冷板20上的每个泵浦激光器50的老化温度一样，进而保证各泵浦激光器50老化测试稳定。
在具体的实施例中，请参阅图2，泵浦激光器50与水冷板20之间抵接有导热垫片70，通过导热垫片70将水冷板20的温度传导致泵浦激光器50，从而使得泵浦激光器50能够在一定温度范围内进行老化测试。
具体的，导热垫片70的横向面积设置成与泵浦激光器50的底面面积相适配，也即是使得泵浦激光器50能够与导热垫片70充分接触，从而使得导热垫片70的导热效率高，进而使得泵浦激光器50与水冷板20之间的温度差小。
在具体的实施例中，请参阅图2，泵浦激光器50上设有施压结构80，施压结构80用于向泵浦激光器50上施加朝向水冷板20方向的压力，使得导热垫片70柔性变形并完全弥补于泵浦激光器50与水冷板20之间的间隙中，从而最大程度地减小导热垫片70的接触热阻，进而最大程度地减小泵浦激光器50与水冷板20之间的温度差。
请参阅图2，施压结构80为叠设于泵浦激光器50顶部并具有一定重量的压片，且压片为重量沿水平面上分布均匀的片状结构，从而能够保证施加于泵浦激光器50上压力沿水平面上分布均匀，进而使得导热垫片70均匀填充于泵浦激光器50与水冷板20之间。可以理解地，在本申请的其他实施例中，根据实际设计情况及具体要求，上述施压结构80也可以是压力可以调节的压力气缸等结构，这样还可以根据实际应用需求对施加的压力进行调节，此处不做唯一限定。
在具体的实施例中，请参阅图1，水冷机10的第二出水口12连接有第一水管90，每个水冷板20的第一入水口21连接有第二水管100，第一水管90通过第一多通阀130分别连接至各第二水管100；每个水冷板20的第一出水口22连接有第三水管110，水冷机10的第二入水口11连接有第四水管120，各第三水管110通过第二多通阀140分别连接至第四水管120。在本实施例中，第一多通阀130及第二多通阀140均为一进四出的分水阀，通过第一多通阀130将水冷机10的第二出水口12分别向四个水冷板20的水路中输送水，同时通过第二多通阀140将四个水冷板20的四个第一出水口22输出的水均汇合至水冷机10的第二入水口11中，然后通过水冷机10将输入的水进行恒温、恒流调节，以输出温度及流量在一定范围内的水。
在本申请的另一个实施例中，请参阅图3，水冷机10上设有至少两个第二入水口11及至少两个第二出水口12，具体是四个第二出水口12及四个第二入水口11，各第二出水口12与各水冷板20上的第一入水口21一一对应连通设置，各水冷板20上的第一出水口22与各第二入水口11一一对应连通设置。如此，在该实施例中，无需设置第一多通阀130及第二多通阀140，同时也无需设置第一水管90及第四水管120，减小了阀的成本，同时也减少了装配工艺。
在本申请的再一个实施例中，也可以只在泵浦激光器50上设有第一温度监测点51，而没有在水冷板20上设置第二温度监测点23，第一温度监测点51电连接至温度监测设备30，温度调节结构40用于根据泵浦激光器50的温度进行温度调节。在该实施例中，只需要考虑泵浦激光器50的温度进行调节即可。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，包括：
水冷机；
至少两个水冷板，各所述水冷板用于供泵浦激光器贴设于其上以进行老化测试，每个所述水冷板的第一入水口与所述水冷机的第二出水口连通，每个所述水冷板的第一出水口与所述水冷机的第二入水口连通；
温度监测设备，至少用于实时监测各所述泵浦激光器的温度；
至少两个温度调节结构，各所述温度调节结构一一对应连通于各所述水冷板的第一入水口与所述水冷机的第二出水口之间，并用于根据所述温度监测设备的温度监测结果来调节各所述水冷板的入水温度。
2.如权利要求1所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述泵浦激光器老化的温控系统还包括控制器，所述控制器分别与所述温度监测设备及各所述温度调节结构通信连接。
3.如权利要求1所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述温度调节结构与所述水冷板之间设有用于测量所述水冷板的入水流量的流量计。
4.如权利要求3所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述温度调节结构为电动调节阀。
5.如权利要求1所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述泵浦激光器上设有第一温度监测点，所述第一温度监测点电连接至所述温度监测设备，所述温度调节结构用于根据所述泵浦激光器的温度进行温度调节。
6.如权利要求1所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述泵浦激光器上设有第一温度监测点，所述水冷板上设有第二温度监测点，所述第一温度监测点及所述第二温度监测点均电连接至所述温度监测设备，所述温度调节结构用于根据所述泵浦激光器的温度及所述泵浦激光器与所述水冷板的温度差来进行温度调节。
7.如权利要求1至6任一项所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述泵浦激光器与所述水冷板之间抵接有导热垫片。
8.如权利要求7所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述泵浦激光器老化的温控系统还包括施压结构，所述施压结构用于向所述泵浦激光器上施加朝向所述水冷板方向的压力。
9.如权利要求1至6任一项所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述水冷机的第二出水口连接有第一水管，每个所述水冷板的第一入水口连接有第二水管，所述第一水管通过第一多通阀分别连通至各所述第二水管；
每个所述水冷板的第一出水口连接有第三水管，所述水冷机的第二入水口连接有第四水管，各所述第三水管通过第二多通阀分别连通至所述第四水管。
10.如权利要求1至6任一项所述的泵浦激光器老化的温控系统，其特征在于，所述水冷机上设有至少两个第二入水口及至少两个第二出水口，各第二出水口与各水冷板上的第一入水口一一对应连通设置，各所述水冷板上的第一出水口与各所述第二入水口一一对应连通设置。
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- 2020-11-23 CN CN202011324626.XA patent/CN112490842B/zh active Active
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