CN201118087Y - 一种微片式激光器装配结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微片式激光器装配结构，其包括普通微片式激光器GDL和散热外套，散热外套为密闭式，普通微片式激光器GDL外设有保温材料，内设有温度探测器，其中普通微片式激光器GDL由绝热螺钉悬空固定于散热外套上，二者之间设有导热器件连接，采用以上结构，GDL外设有保温材料，可通过普通微片式激光器GDL自身LD发热的热量来提高温度，温度过高时由导热器件散热，当温度高时，调节导热器件连接GDL和散热外套，GDL在工作中所产生的热量通过散热外套快速散发；当温度低时，调节导热器件断开GDL与散热外套的连接，使LD产生的热量对GDL加热，或者同时开启加热器对GDL加热，使GDL能保持正常工作的温度，这样原来工作温度的范围比较小的GDL就能运用到野外环境。

Description

一种微片式激光器装配结构

技术领域

本实用新型涉及激光领域，尤其涉及一种由普通微片式激光器GDL自身发热的热量来控制普通微片式激光器GDL自身的工作温度的微片式激光器装配结构。

背景技术

激光二极管泵浦的微片绿光激光器具有转换效率高、结构紧凑、寿命长等优点，同时人眼对绿光比红光敏感4倍，激光使用安全功率为1mW，在使用同样激光安全功率时，绿光激光器在野外或建筑业的测绘领域比红光激光器有更强的实用性。但普通微片式激光器使用的LD，其中心波长随温度变化的速度为0.3nm/℃，微片式激光器中的Nd:YVO4吸收带宽约10nm，因此在不加温控时的工作温度范围约为30℃，而野外环境对微片式激光器要求的使用温度范围为-40℃～+60℃，因此微片式激光器只有设置温控致冷系统才能正常工作。目前采用的温控致冷系统通常功耗较大，对在野外靠干电池或蓄电池工作的设备来说，是一种沉重的电源负担，如此就制约了绿光激光器在野外和建筑业测绘领域的使用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种方便调节温度、功耗小的微片式激光器的装配结构。

为实现以上目的，本实用新型采用的如下技术方案：微片式激光器包括普通微片式激光器GDL和散热外套，散热外套为密闭式，普通微片式激光器GDL外设有保温材料，内设有温度探测器，其中普通微片式激光器GDL由绝热螺钉悬空固定于散热外套上，二者之间设有导热器件连接。

导热器件包括与普通微片式激光GDL连接的导热片、与散热外套连接的导热片和导热速度调节装置。

在普通微片式激光器GDL上设有低功耗的加热器。

本实用新型采用以上结构，普通微片式激光器GDL外设有保温材料，可通过普通微片式激光器GDL自身LD发热的热量来提高温度，温度过高时由导热器件散热，因此无需外加温控致冷系统，或仅需一个低功耗的加热器在温度不够时短时间加热，就可以实现在外界环境温度为-40℃～60℃的超宽温工作，如此调节温度的功耗就比较小，微片式激光器适应较大工作温度范围，方便应用在野外和建筑业测绘领域。

当选LD的中心波长在40℃为808nm时，通过温度探测器监控普通微片式激光器GDL的温度，当所测温度在30℃～60℃之间时，导热器件连接普通微片式激光器GDL与散热外套，使普通微片式激光器GDL保持与外界温度相同；当所测温度在0℃～30℃之间时，导热器件的导热速度调节装置调节减小普通微片式激光器GDL与散热外套之间的连接面积，以减小普通微片式激光器GDL往散热外套的传热速度，使普通微片式激光器GDL温度控制在30℃～60℃之间；当温度在-40℃～0℃之间时，导热速度调节装置断开普通微片式激光器GDL与散热外套的连接，使普通微片式激光器GDL自身工作产生的热量将自己加温，若为加快普通微片式激光器GDL升温速度可开启低功耗的加热器，使普通微片式激光器GDL温度控制在30℃～60℃之间。采用该结构的微片绿光激光器适应较大工作温度范围。

附图说明

现结合附图对本实用新型做进一步阐述：

图1是本实用新型装配结构之一的剖视示意图；

图2是本实用新型调节导热器件之一的剖视示意图；

图3是本实用新型调节导热器件之一的导热速度调节装置角度调节位置一的侧视示意图；

图4是本实用新型调节导热器件之一的导热速度调节装置角度调节位置二的侧视示意图；

图5是本实用新型调节导热器件之一的导热速度调节装置角度调节位置三的侧视示意图；

图6是本实用新型装配结构之二的剖视示意图；

图7是本实用新型装配结构之三的剖视示意图；

图8是本实用新型装配结构之四的剖视示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4或5所示，本实用新型微片式激光器装配结构包括普通微片式激光器GDL1和散热外套2。散热外套2为密闭式，包括壳套202、前后密封圈201、203和密封窗口204；普通微片式激光器GDL1外设有保温材料4，以喷涂或包裹的形式，内设有温度探测器7，还可以设有低功耗的加热器6，温度探测器7监控普通微片式激光器GDL1温度，需要加快普通微片式激光器GDL1升温速度时，可开启低功耗的加热器6，其中普通微片式激光器GDL1由绝热螺钉5悬空固定于散热外套2的壳套202上，普通微片式激光器GDL1与散热外套2之间设有导热器件3连接，通过调节导热器件3连接或断开GDL1与散热外套2，以及停止或开启加热器6，使GDL1的温度恒定在能正常工作的温度范围30℃～60℃之间。导热器件3包括有与GDL1连接的导热片301、与散热外套2连接的导热片302和导热速度调节装置303，导热片301与导热片302之间由导热系数小的钢针306连接，二者连接面之间保持一定的间隙隔热，二者与导热速度调节装置303连接的面3011、3021加工成同一平面，导热速度调节装置303包括导热速度调节片3031和导热速度调节片3032，导热速度调节片3031与导热速度调节片3032用导热系数小的钢针304连接，二者保持一定的间隙隔热，二者与导热片301和导热片302的面3011、3021连接的面加工成同一平面，导热片301、302与导热速度调节片3031、3032之间由磁环308和铁环305吸附连接，保证良好的面接触，导热片302和导热速度调节片3032的圆弧面与壳套202面接触。导热速度调节杆307连接在导热速度调节片3032上，通过旋转调节杆307的角度，可以改变导热片301、302与导热速度调节片3031、3032的接触面积，从而实现对导热速度的调节。

当温度探测器7探测温度为-40℃～0℃时，将导热器件3的导热调节杆307置于如图3所示位置，此时普通微片式激光器GDL1与散热外套2分离，普通微片式激光器GDL1工作产生的热量不会通过导热器件3传导到散热外套2上，而只能通过密闭腔内的空气散发出去，导热速度慢，从而使普通微片式激光器GDL1自身的温度升高。如普通微片式激光器GDL1温度还未能升至30℃，则可以开启低功耗的加热器6将普通微片式激光器GDL1加热到30℃，使普通微片式激光器正常工作；当温度探测器7探测温度为0℃～30℃时，将导热器件3的导热调节杆307设置如图4所示位置，此时普通微片式激光器GDL1与散热外套2连通，可以调节导热片301、302和导热速度调节片3032之间的接触面积，以此调节普通微片式激光器GDL1向散热外套2传热的速度，从而将普通微片式激光器GDL1的温度控制在正常工作的温度30℃～60℃之间。当温度探测器7探测温度为30℃～60℃时，将导热器件3的导热调节杆303置于如图5所示位置，普通微片式激光器GDL1与散热外套2连通，导热片301、302和导热速度调节片3032之间的接触面积最大，导热速度最快，能及时将GDL1工作时产生的热量散发出去，使GDL1的温度保持在正常工作温度30℃～60℃之间。

如图6所示，导热器件3包含有与普通微片式激光器GDL1连接的导热片309、导热橡胶薄片310、导热薄板311和与散热外套2连接的导热速度调节装置303。散热外套2由调节导热速度调节装置303作为后密封圈，导热速度调节装置303同时充当与散热外套2连接的导热片302，导热速度调节装置303与壳套202的一端螺旋连接，导热橡胶薄片310与导热薄板311局部用导热胶粘结后粘结在导热片309上，通过调节导热速度调节装置303，改变调节导热速度调节装置303施加于导热橡胶薄片302上的力，从而改变导热橡胶薄片310的厚度，从而实现对普通微片式激光器GDL1向散热外套2导热速度的调节。导热薄板311采用耐磨材料，防止调节导热速度调节装置303旋转时对导热薄板311和导热橡胶薄片310的破坏。

如图7所示，导热器件3包括与普通微片式激光器GDL1连接的导热片301、与散热外套2的壳套202连接的导热片302和导热速度调节装置303。导热片301和导热片302之间通过导热系数小的钢针306连接，二者保持一定的间隙隔热；导热速度调节装置303包括导热速度调节滑块3033，导热速度调节滑块3033上设有调节杆3034，调节杆3034可以在壳套202所设的槽2021上滑动，在调节杆304上、在导热速度调节滑块3033与壳套202之间可以设弹簧片3035，使导热速度调节滑块3033与导热片301和导热片302之间保持较好的面接触；导热片301和导热片302与导热速度调节滑块3033接触的面在同一平面上，保证两导热片301和302之间的热传递。通过滑动固定于导热速度调节滑块3033上的调节杆3034，使导热速度调节滑块3033连通或断开导热片301和导热片302，如此实现普通微片式激光器GDL1与散热外套2之间的绝热或导热，同时通过改变导热速度调节滑块3033与导热片301和导热片302之间的接触面积，可实现对普通微片式激光器GDL1向散热外套2传热速度的调节。

如图8所示，导热器件3包括与普通微片式激光器GDL1连接的导热片301、与散热外套2连接的导热片302和导热速度调节装置303，导热速度调节装置303包括导热速度调节片3036和热胀冷缩管3037，导热速度调节片3036一端固定于热胀冷缩管3037上，另一端与导热片302之间用导热胶粘结，热胀冷缩管3037的另一端固定于散热外套2的后密封圈203上，热胀冷缩管3037采用热膨胀系数较大的塑料材料或形状记忆合金，与散热外套2的壳套202之间存在一个热膨胀系数差。

在环境温度30℃下装配，使导热片302与导热片301之间接触良好。当环境温度低于30℃时，由于热胀冷缩管3037与壳套202之间的热膨胀系数差，热胀冷缩管3037的收缩量比壳套202大，使导热片302与导热片301之间的压力减小，普通微片式激光器GDL1向散热外套2的传热速度降低，使普通微片式激光器GDL1保持在正常的工作温度范围内。当温度降低到一定程度时，导热片302与导热片301脱离，LD工作产生的热量对普通微片式激光器GDL1加热，使普通微片式激光器GDL1在工作温度范围内正常工作。当环境温度高于30℃时，热胀冷缩管3037膨胀量比壳套202大，使导热片302与导热片301之间的压力加大，普通微片式激光器GDL1向散热外套2的传热速度加快，使普通微片式激光器GDL1工作产生的热量及时向外传递散热，普通微片式激光器GDL1自身温度保持在正常的工作温度范围内。当温度较高，热胀冷缩管3037膨胀量较大时，导热片302和303之间的导热胶起到一定的缓冲作用，避免由于膨胀量过大使热胀冷缩管3037自身压碎。

本实用新型以上所采用调节温度的结构可根据实际情况采用适当中心波长LD来获得不同温度范围的微片式激光器。

Claims (10)

1、一种微片式激光器装配结构，包括普通微片式激光器GDL和散热外套，散热外套为密闭式，普通微片式激光器GDL外设有保温材料，内设有温度探测器，其特征在于：其普通微片式激光器GDL由绝热螺钉悬空固定于散热外套上，二者之间设有导热器件连接。

2、根据权利要求1所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其散热外套包括壳套、前后密封圈和密封窗口。

3、根据权利要求1所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：在普通微片式激光器GDL上设有低功耗的加热器。

4、根据权利要求1所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热器件包括与普通微片式激光GDL连接的导热片、与散热外套连接的导热片和导热速度调节装置。

5、根据权利要求4所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热片之间由导热系数小的钢针连接，二者连接面之间保持一定的间隙，二者与导热速度调节装置连接的面成同一平面，导热速度调节装置包括两个导热速度调节片，用导热系数小的钢针304连接，二者保持一定的间隙，导热片与导热速度调节片之间由磁环和铁环吸附连接，与散热外套连接的导热片和一片导热速度调节片的圆弧面与壳套面接触。

6、根据权利要求5所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热速度调节杆连接在与壳套面接触的导热速度调节片上。

7、根据权利要求4所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热片之间通过导热系数小的钢针连接，二者保持一定的间隙；导热速度调节装置包括导热速度调节滑块，导热速度调节滑块上设有调节杆，调节杆在壳套所设的槽上，两个导热片与导热速度调节滑块接触的面在同一平面上。

8、根据权利要求7所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：在调节杆上、在导热速度调节滑块与壳套之间可以设弹簧片。

9、根据权利要求4所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热速度调节装置包括导热速度调节片和热胀冷缩管，导热速度调节片一端固定于热胀冷缩管上，另一端与导热片之间由导热胶粘结，热胀冷缩管的另一端固定于散热外套的后密封圈上，热胀冷缩管采用热膨胀系数较大的塑料材料或形状记忆合金。

10、根据权利要求1所述的微片式激光器装配结构，其特征在于：其导热器件包含有与普通微片式激光器GDL1连接的导热片、导热橡胶薄片、导热薄板和与散热外套连接的导热速度调节装置，散热外套由调节导热速度调节装置作为后密封圈，导热速度调节装置同时充当与散热外套连接的导热片，导热速度调节装置与壳套的一端螺旋连接，导热橡胶薄片与导热薄板局部由导热胶粘结后粘结在导热片上。

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