CN208539337U - 一种液体制冷型半导体激光器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种液体制冷型半导体激光器装置,包括:通水块和激光器;通水块包括制冷本体、设于制冷本体上的制冷面、设于制冷本体内的冷却液管路;激光器设于所述制冷面上,以便于在通水块的冷却液管路中的冷却液循环时,通过制冷面对激光器进行散热。本实用新型通过内部具有冷却液管路的通水块结构,对设于其制冷面上的激光器进行制冷,以达到灵活的对于单一或多个激光器的散热效果,结构简单、散热效率高,易于实现模块化,且大大降低了生产和散热的成本。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体激光器应用技术领域,尤其涉及一种液体制冷型半导体激光器装置。
背景技术
激光医疗美容作为激光应用的一个重要领域发展迅速,逐步走向成熟。半导体激光器因其具有体积小、重量轻、寿命长、波长覆盖广的特点,非常适用于作为医疗美容设备的光源。
在激光医疗美容应用领域,脱毛、嫩肤、溶脂等为主流的具体应用方式。以激光脱毛为例,目前商用的激光脱毛系统有:红宝石激光器、半导体激光器、调Q钕钇铝石榴石激光器等,而其中的半导体激光器脱毛已被证实为一种安全且有效的激光脱毛方式。
对于现有的医疗美容用半导体激光器装置而言,存在散热效率低、成本高等问题。具体的,目前,医疗美容用半导体激光器的光源多采用叠阵或面阵的方式,这使得在实际工作过程中需要对激光器进行高效且充分的降温散热。现有叠阵或面阵的散热装置,结构上通常采用多个单独的制冷装置组合叠阵或面阵,结构复杂,成本较高;且每个单独的制冷装置只能对于少量(通常为1个)的激光器进行散热,即每个制冷装置上通常只键合一个激光芯片,散热效率低,且生产和散热的成本高昂。
实用新型内容
基于上述问题,本实用新型的主要目的在于提供一种液体制冷型半导体激光器装置,以解决现有技术中的缺陷和不足。
为解决上述问题,本实用新型提供一种液体制冷型半导体激光器装置,包括:通水块和激光器;
所述通水块包括制冷本体、设于所述制冷本体上的制冷面、设于所述制冷本体内的冷却液管路;
所述激光器设于所述制冷面上,以便于在所述通水块的所述冷却液管路中的冷却液循环时,通过所述制冷面对所述激光器进行散热。
优选地,
所述冷却液管路为V字型、U字型或W型的冷却液管路。
优选地,
所述冷却液管路为宏通道的、且为多个并联和/或串联的集束循环管组成的冷却液管路。
优选地,
所述通水块的区别于所述制冷面的一面或多面开设有与所述冷却液管路的所述多个并联的集束循环管连接的冷却液出入端口;
所述冷却液出入端口包括第一端口和第二端口;
所述冷却液管路的一端与所述第一端口连接,另一端与所述第二端口连接。
优选地,所述制冷面为所述通水块中设于所述制冷本体的外表面的制冷面。
优选地,所述制冷面包括设于所述通水块的所述制冷本体的上下两侧的第一制冷面和第二制冷面。
优选地,所述激光器包括至少一个,设于所述第一制冷面和/或所述第二制冷面上;且所述激光器与所述第一制冷面和/或所述第二制冷面之间设有导热层。
优选地,所述导热层包括铟膜、铝膜、导热硅脂和导热胶中的一种或多种。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置还包括外壳、波导架和光波导;
所述波导架与所述通水块连接;
所述光波导与所述波导架连接;
所述外壳设于所述通水块和所述激光器的外侧,且与所述通水块连接,用于对所述外壳内的所述通水块和所述激光器的防护。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置还包括窗片和制冷头;
所述制冷头与所述波导架背离所述通水块的一端连接;
所述窗片固定于所述制冷头上。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置还包括设于所述外壳外侧的真空组件;
所述真空组件包括真空端口、真空阀、泄压端口、泄压阀和压力表;
所述真空端口、所述泄压端口和所述压力表设于所述外壳的外侧;
所述真空阀与所述真空端口连接;
所述泄压阀与所述泄压端口连接。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置还包括气流风扇;
所述气流风扇设于制冷本体区别于所述制冷面和所述冷却液出入端口的一侧,用于使所述外壳内的空气流动以达到干燥状态,且对所述制冷快进行散热。
本实用新型提供一种液体制冷型半导体激光器装置,包括:通水块和激光器;所述通水块包括制冷本体、设于所述制冷本体上的制冷面、设于所述制冷本体内的冷却液管路;所述激光器设于所述制冷面上,以便于在所述通水块的所述冷却液管路中的冷却液循环时,通过所述制冷面对所述激光器进行散热。本实用新型通过内部具有冷却液管路的通水块结构,对设于其制冷面上的激光器进行制冷,以达到对于单一或多个激光器的散热效果,结构简单、散热效率高,易于实现模块化,且大大降低了生产和散热的成本,避免了传统技术中的面阵/叠阵的散热方式,结构需要多个单独的制冷装置组合叠阵并成为面阵,结构复杂;每个单独的制冷装置只能对于少量的激光器进行散热,散热效率低,且生产和散热的成本高昂的技术问题。
附图说明
图1为本申请中第一实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图;
图2为本申请中第一实施例中液体制冷型半导体激光器装置的激光器和通水块的透视图;
图3为本申请中第一实施例中液体制冷型半导体激光器装置的爆炸图;
图4为本申请中第二实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图;
图5为本申请中第二实施例中液体制冷型半导体激光器装置的透视图;
图6为本申请中第三实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图;
图7为本申请中第三实施例中液体制冷型半导体激光器装置的透视图;
图8为本申请中第四实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图;
图9为本申请中第四实施例中液体制冷型半导体激光器装置的透视图;
图10为本申请中第五实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图;
图11为本申请中第六实施例中液体制冷型半导体激光器装置的结构示意图。
附图标记:
名称 | 编号 | 名称 | 编号 |
液体制冷型半导体激光器装置 | 1 | 外壳 | 14 |
通水块 | 11 | 波导架 | 15 |
制冷本体 | 111 | 光波导 | 16 |
制冷面 | 112 | 窗片 | 17 |
第一制冷面 | 1121 | 制冷头 | 18 |
第二制冷面 | 1122 | 真空组件 | 19 |
冷却液管路 | 113 | 真空端口 | 191 |
冷却液出入端口 | 114 | 真空阀 | 192 |
第一端口 | 1141 | 泄压端口 | 193 |
第二端口 | 1142 | 泄压阀 | 194 |
激光器 | 12 | 压力表 | 195 |
导热层 | 13 | 气流风扇 | 20 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面结合具体实施例的方式对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明,但并不构成对本实用新型的任何限制,任何人在本实用新型权利要求范围内所做的有限次的修改,仍在本实用新型的权利要求范围之内。
为解决上述问题,本实用新型提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,包括:通水块11和激光器12;
所述通水块11包括制冷本体111、设于所述制冷本体111上的制冷面112、设于所述制冷本体111内的冷却液管路113;
所述激光器12设于所述制冷面112上,以便于在所述通水块11的所述冷却液管路113中的冷却液循环时,通过所述制冷面112对所述激光器12进行散热。
上述,设于所述制冷本体111内的冷却液管路113,可以为与设于所述制冷本体111上的制冷面112平行,以达到通过内部冷却液的循环流动对于制冷面112的制冷效果;此外,也可以为其他的排布形式,例如非平行的,可以为冷却液管路113在制冷本体111内呈斜面有一定角度的等等形式。
上述,所述激光器12为半导体激光器,可以应用于医疗美容领域,例如激光脱毛的半导体激光脱毛技术等等,也可以应用于其他相关技术领域。
上述,通水块11为对于激光器12进行制冷降温的降温装置,其采用的制冷原理为液冷技术。其中,内部包括冷却液管路113,冷却液管路113中包含有循环流动的冷却液,在循环的过程中将接近于激光器12的冷却液的热量吸收并循环制外部的制冷设备中,并通过外部制冷设备进行对于冷却液降温,再将降温后的冷却液循环回去,从而实现通过制冷面112上的热传导对于激光器12的高效率降温的效果。
所述冷却液包括但不限于:水、液氮、液氨、氟利昂等。
上述,通水块11的制冷本体111外,包括有制冷面112,所述制冷面112可以为一面,也可以为多面,例如,通水块11的制冷本体111为长方向,在其长度方向的上下两面为制冷面112,通过内部的冷却液管路113对于制冷本体111的散热降温,以实现对于上下两面的制冷面112的降温,从而对于上下两面所放置的多个激光器12进行同时散热。
上述,制冷面112可以为多面,例如上下两面,这样由于制冷面112的范围的扩大,从而使可放置的激光器12可以为多个。此外,内部的冷却液管路113可以根据实际功率需要设置多组回路,例如在制冷面112所放置的激光器12为多个时,冷却液管路113可以为两组或三组,以达到提高制冷效率的效果。
上述,通水块11的材质可以为铝材,表面硬质阳极化处理;也可以为铜,表面镀金处理,或者其他散热效果好的材料加工。
本实用新型提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,包括:通水块11和激光器12;所述通水块11包括制冷本体111、设于所述制冷本体111上的制冷面112、设于所述制冷本体111内的冷却液管路113;所述激光器12设于所述制冷面112上,以便于在所述通水块11的所述冷却液管路113中的冷却液循环时,通过所述制冷面112对所述激光器12进行散热。本实用新型通过内部具有冷却液管路113的通水块11结构,对设于其制冷面112上的激光器12进行制冷,以达到对于单一或多个激光器12的散热效果,结构简单、散热效率高,且大大降低了生产和散热的成本,避免了传统技术中的面阵/叠阵的散热方式,结构需要多个单独的降温装置组合叠阵并成为面阵,结构复杂;每个单独的降温装置只能对于少量的激光器12进行散热,散热效率低,且生产和散热的成本高昂的技术问题。
优选地,
所述冷却液管路113为V字型、U字型或W型的冷却液管路113。需说明的是,V字型、U字型或W型的冷却液管路113并非特定限制,冷却液管路113的形状依据制冷面112上激光器12的排布而定,主要原则是冷却液管路113的形状能够使激光器12的散热最大化,其他可实现类似或相同技术目的的方案也应属于本实用新型所披露的范围之内。
上述,冷却液管路113可以为V字型、U型或者多曲折的W型的冷却液管路113。此外,如果装置放置多个激光器12,则通水块11中可设置多路的冷却液管路113,例如两个或三个U型的冷却液管路113,分别对通水块11的冷却面进行散热降温,以提高制冷效果。
优选地,
所述冷却液管路113为宏通道的、且为多个并联和/或串联的集束循环管组成的冷却液管路113。
上述,冷却液管路113为宏通道方式设置,且为多个集束循环管并联而成,冷却液管路113可以设置为φ2mm×3个,或φ2mm×4个,φ1.5mm×3个,或φ1.5mm×4个等等,或者其他的组合方式的水通道进行散热。
当所述冷却液管路113为串联时,可以为单通道串联的方式,也可以为两个及以上的通道交叉连通串联的方式。
优选地,
所述通水块11的区别于所述制冷面112的一面或多面开设有与所述冷却液管路113的所述多个并联的集束循环管连接的冷却液出入端口114;
所述冷却液出入端口114包括第一端口1141和第二端口1142;
所述冷却液管路113的一端与所述第一端口1141连接,另一端与所述第二端口1142连接。
上述,通水块11的形状可以为长方形,或者其他可对激光器12进行制冷,具有制冷面112的形状。例如,通水块11上下两端分别为水平方向的制冷面112,前端为冷却液出入端口114,包括第一端口1141和第二端口1142,分别为入水口和出水口。其中,入水口和出水口可以进行更换,即为,插入第一端口1141或者第二端口1142均可以实现作为入水口或出水口的功能。
上述,冷却液管路113与冷却液出入端口114连接,以便于在连接外设的冷却循环设备时进行对于冷却液在管路内的循环制冷。
优选地,所述制冷面112为所述通水块11中设于所述制冷本体111的外表面的制冷面112。
上述,制冷面112为通水块11中设于制冷本体111外表面的制冷面112,即为,制冷本体111外表面的任何一侧均可为制冷面112。例如,通水块11为正方体,其上下、左右、前后均为制冷面112,均可设置激光器12进行降温。
优选地,所述制冷面112包括设于所述通水块11的所述制冷本体111的上下两侧的第一制冷面1122和第二制冷面1122。
上述,在本实施例中,制冷面112为在通水块11的上下两侧的制冷面112,包括第一制冷面1122和第二制冷面1122;此外,也可以为设于除上下两侧表面之外的左右两侧及其他侧面,或者通水块11为规则或不规则多边形,在其他的可键合激光器12的平面上,以实现制冷功能。多个制冷面112的设置,且在通水块11的上下表面的整体设置为制冷面112,大大增加了针对于激光器12的可进行制冷的面积,可依据具体的冷却液循环的面积、激光器12的功率具体设置制冷面112。
另外,在本实用新型所述实施例中,还可以在上下两侧的制冷面112、以及左右两侧的制冷面112上同时键合激光器12。例如,当所述通水块11为方形时,为保证各激光器12发光方向的一致性,可同时在上下两侧的制冷面112、以及左右两侧的制冷面112上键合边发射型半导体激光器;或者,当所述通水块11为其他多边形时,为保证各激光器12发光方向的一致性,可在左右两侧的制冷面112上键合边发射型半导体激光器12,上侧面或下侧面上键合面发射型半导体激光器。此处仅用于举例示意,在相同或类似实现原理及目的下的其他方案,也应包含在以上所述范围之内。
优选地,
所述激光器12包括至少一个,设于所述第一制冷面1122和/或所述第二制冷面1122上;且所述激光器12与所述第一制冷面1122和/或所述第二制冷面1122之间设有导热层13。
上述,多个激光器12设于一个通水块11表面的制冷面112上进行散热,激光器12位置的设置,可以为在通水块11的上端的制冷面112,也可以为下端的制冷面112,或者上下两端同时放置多个激光器12。此外,在通水块11的制冷面112放置多个激光器12时,相应的,内部的冷却液管路113要依据具体的散热效率进行增加,例如3-4个半导体激光器进行散热时,内部可设置为两路或三路的冷却液管路113,分别进行对制冷面112整体进行散热。
优选地,所述导热层13包括铟膜、铝膜、导热硅脂和导热胶中的一种或多种。
上述,在制冷面112和激光器12之间设有导热层13,可以为铟膜、铝膜、导热硅脂和导热胶中的一种,或多种组合,以达到提高热传导效率的目的。此外,也可以为其他导热材料。
例如,导热层13为散热铝铂片(铝箔,微米级),并且,该散热铝铂片延伸至制冷面112之外,在该延伸区域设置制冷装置。所述制冷装置包括TEC制冷片或散热风扇等装置,从而在通过散热铝铂片进行对于半导体激光器和制冷面112之间的热量传导的同时,对散热铝铂片本身的热量进行通过制冷装置的预降温,从而进一步提高了散热效率,增加制冷效果。
此外,在激光器12、导热层13、通水块11进行依次连接后,在其整体的外侧,可设置一个或多个面向该整体的独立散热风扇,例如,通水块11为长方形,其上下表面为制冷面112且上下分别放置一个激光器12进行降温,在长方形通水块11的区别于上下表面的制冷面112的前方、后方、左右两侧分别设置一个独立散热风扇,进行对于激光器12、导热层13、通水块11进行依次连接后的整体的散热,一方面提高散热功效,另一方面增加内部气流的流动,有助于热空气的流通,进一步达到散热效果。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括外壳14、波导架15和光波导16;
所述波导架15与所述通水块11连接;
所述光波导16与所述波导架15连接;
所述外壳14设于所述通水块11和所述激光器12的外侧,且与所述通水块11连接,用于对所述外壳14内的所述通水块11和所述激光器12的防护。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括窗片17和制冷头18;
所述制冷头18与所述波导架15背离所述通水块11的一端连接;
所述窗片17固定于所述制冷头18上。
上述,在制冷面112上的激光器12通过接线端子串联或并联连接实现电连接;光波导16通过卡扣或点胶的方式,和波导架15固定;窗片17通过点胶的工艺固定在波导架15上;波导架15通过螺钉、或卡扣的方式,和通水块11固定;外壳14通过螺钉、或者卡扣的方式固定在通水座上,起到防护的作用;通水块11可以是铝硬质阳极化处理,也可以是铜镀金,或者其他散热效果好的材料加工;光波导16可以是K9,石英,光学塑料等材料;窗片17可以是K9,蓝宝石,石英,或其他光学材料;波导架15,外壳14可以是塑料,或金属材料。另外,可以在波导架15前端加制冷头18,窗片17固定在制冷头18上,通过TEC给制冷头18制冷,TEC的热面贴在通水块11上,凉面和制冷头18贴合。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括设于所述外壳14外侧的真空组件19;
所述真空组件19包括真空端口191、真空阀192、泄压端口193、泄压阀194和压力表195;
所述真空端口191、所述泄压端口193和所述压力表195设于所述外壳14的外侧;
所述真空阀192与所述真空端口191连接;
所述泄压阀194与所述泄压端口193连接。
上述,在基于水冷技术的通水块11对于高温的激光器12进行降温散热时,在空气湿度较大的环境中,低温持续工作的通水块11,在一定程度上会由于冷凝作用对于空气中的水气起到凝结现象,从而在通水块11的表面出现凝结的空气中的水,潮湿的内部环境会对于正常工作的半导体激光器起到巨大的威胁,尤其是在半导体激光器处于高温工作状态时,如果内部由于凝结作用所出现的水珠进入半导体激光器其中,会造成短路、短路,严重的会造成烧毁报废的情况。
所以,为防止半导体激光器在工作过程中,出现上述的通水块11的低温对于空气中的水气的凝结以至于内部出现水珠的情况,在本实施例中,半导体激光装置的外壳14起到对于内部的保护和制成作用;此外,通过外壳14,对于置于其内部的通水块11和激光器12等元器件实现密封的封闭环境,并且,在外壳14的外侧设有真空端口191和真空阀192门,通过外设的真空设备进行对内部的环境的真空化。
其中,外设真空设备可以为真空泵,例如油泵、水循环真空泵、空气循环真空泵等设备;通过真空设备连接真空端口191,对其内部空气进行抽真空操作,同时,通过压力表195进行观察,在内部达到真空状态时,关闭真空阀192。
此外,如果需要取消真空状态,对内部元器件进行检修或其他工作,需要对于通过泄压端口193进行排气,打开泄压阀194,从而内部变为常压状态,即可结束真空环境。
通过真空组件19,和外部真空设备,使外壳14内部的环境在工作状态时实现为真空状态,从而杜绝了外部的潮湿空气进入外壳14内部,避免了在通水块11上由于冷凝作用产生的水珠或液体引起内部激光器12等元器件的故障问题,确保液体制冷型半导体激光器装置1的安全运行,提高设备工作寿命,减少故障率。
优选地,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括气流风扇20;
所述气流风扇20设于制冷本体111区别于所述制冷面112和所述冷却液出入端口114的一侧,用于使所述外壳14内的空气流动以达到干燥状态,且对所述制冷快进行散热。
上述,在基于水冷技术的通水块11对于高温的激光器12进行降温散热时,在空气湿度较大的环境中,低温持续工作的通水块11,在一定程度上会由于冷凝作用对于空气中的水气起到凝结现象,从而在通水块11的表面出现凝结的空气中的水,潮湿的内部环境会对于正常工作的半导体激光器起到巨大的威胁,尤其是在半导体激光器处于高温工作状态时,如果内部由于凝结作用所出现的水珠进入半导体激光器其中,会造成短路、短路,严重的会造成烧毁报废的情况。
所以,为防止半导体激光器在工作过程中,出现上述的通水块11的低温对于空气中的水气的凝结以至于内部出现水珠的情况。在本实施例中,在外壳14内的通水块11的制冷本体111上,设有气流风扇20,在半导体激光器工作时,通过气流风扇20对于通水块11进行长时间的持续的散热和直吹,从而在一方面,使内部空气保持流动,在一定程度上减少外部的潮湿空气进入外壳14内部且在内部停留,由于冷凝作用产生的水珠或液体的情况;另一方面,长时间的气流风扇20的直吹,增加气流的流动性,可大大降低制冷面112的表面的湿度,使表面凝结的水气水珠迅速挥发;此外,气流风扇20对于通水块11的长时间的直吹,可在一定程度上起到降温的目的。
上述,气流风扇20设置于制冷本体111区别于所述制冷面112和所述冷却液出入端口114的一侧,可以为设置有多个气流风扇20,此外,也可以设于外壳14上,与通水块11保持有一定距离。
总之,通过在通水块11的表面设置气流风扇20,在激光器12工作时对于通水块11进行直吹,以达到降低内部环境湿度,减少由于湿气冷凝形成水滴,造成激光器12元器件故障的问题,确保液体制冷型半导体激光器装置1的安全运行,提高设备工作寿命,减少故障率。
为了便于理解本实用新型,下面结合实施例来进一步说明本实用新型的技术方案。申请人声明,本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程,但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程,即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本实用新型的任何改进,对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
实施例1:
参考图1-图3,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,包括:通水块11和激光器12;
所述通水块11包括制冷本体111、设于所述制冷本体111上的制冷面112、设于所述制冷本体111内的冷却液管路113;
所述激光器12设于所述制冷面112上,以便于在所述通水块11的所述冷却液管路113中的冷却液循环时,通过所述制冷面112对所述激光器12进行散热。
所述冷却液管路113为V字型的冷却液管路113。
所述冷却液管路113为宏通道的、且为多个并联和/或串联的集束循环管组成的冷却液管路113。
所述通水块11的区别于所述制冷面112的一面或多面开设有与所述冷却液管路113的所述多个并联的集束循环管连接的冷却液出入端口114;
所述冷却液出入端口114包括第一端口1141和第二端口1142;
所述冷却液管路113的一端与所述第一端口1141连接,另一端与所述第二端口1142连接。
所述制冷面112包括设于所述通水块11的所述制冷本体111的上下两侧或左右两侧的第一制冷面1122和第二制冷面1122。
所述激光器12包括两个,分别设于所述第一制冷面1122和所述第二制冷面1122上;且所述激光器12与所述第一制冷面1122或所述第二制冷面1122之间设有导热层13;
所述导热层13包括铟膜、铝膜、导热硅脂和导热胶中的一种或多种。
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括外壳14、波导架15和光波导16;
所述波导架15与所述通水块11连接;
所述光波导16与所述波导架15连接;
所述外壳14设于所述通水块11和所述激光器12的外侧,且与所述通水块11连接,用于对所述外壳14内的所述通水块11和所述激光器12的防护。
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括窗片17和制冷头18;
所述制冷头18与所述波导架15背离所述通水块11的一端连接;
所述窗片17固定于所述制冷头18上。
激光器12通过螺钉固定在通水块11上;激光器12和通水块11之间有铟膜、铝膜、导热硅脂或导热胶等物质;激光器12的电连接通过接线端子串联或并联连接,通过螺钉固定,螺钉和接线端子之间有绝缘台阶垫圈;通水块11的水路采用φ2mm*3,或φ2mm*4,φ1.5mm*3,或φ1.5mm*4,或其他组合方式的水通道进行散热,且水路呈V字型结构,加工简单,散热效率高;光波导16通过卡扣或点胶的方式,和波导架15固定;窗片17通过点胶的工艺固定在波导架15上;波导架15通过螺钉、或卡扣的方式,和通水块11固定;外壳14通过螺钉、或者卡扣的方式固定在通水座上,起到防护的作用;通水块11可以是铝硬质阳极化处理,也可以是铜镀金,或者其他散热效果好的材料加工;光波导16可以是K9,石英,光学塑料等材料;窗片17可以是K9,蓝宝石,石英,或其他光学材料;波导架15,外壳14可以是塑料,或金属材料。另外,可以在波导架15前端加制冷头18,窗片17固定在制冷头18上,通过TEC给制冷头18制冷,TEC的热面贴在通水块11上,凉面和制冷头18贴合。
实施例2:
参考图4-图5,基于上述实施例1,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,其中,
所述激光器12包括两个,设于制冷面112的一侧,即均设于所述第一制冷面1122或所述第二制冷面1122上;且所述激光器12与所述第一制冷面1122和/或所述第二制冷面1122之间设有导热层13。
所述冷却液管路113为V型。
实施例3:
参考图6-图7,基于上述实施例1,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,其中,
所述激光器12包括四个,其中两个设于所述第一制冷面1122上,另外两个设于所述第二制冷面1122上;且所述激光器12与所述第一制冷面1122和/或所述第二制冷面1122之间设有导热层13;
所述冷却液管路113两路,均为V型。
实施例4:
参考图8-图9,基于上述实施例1,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,其中,
所述冷却液管路113为U字型的冷却液管路113。
所述激光器12包括三个,其中一个设于第一制冷面1122上,另外两个设于第二制冷面1122上;且所述激光器12与所述第一制冷面1122和/或所述第二制冷面1122之间设有导热层13。
实施例5:
参考图10,基于上述实施例1,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,其中,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括设于所述外壳14外侧的真空组件19;
所述真空组件19包括真空端口191、真空阀192、泄压端口193、泄压阀194和压力表195;
所述真空端口191、所述泄压端口193和所述压力表195设于所述外壳14的外侧;
所述真空阀192与所述真空端口191连接;
所述泄压阀194与所述泄压端口193连接。
通过真空组件19和外部真空设备,使外壳14内部的环境在工作状态时实现为真空状态,从而杜绝了外部的潮湿空气进入外壳14内部,避免了在通水块11上由于冷凝作用产生的水珠或液体引起内部激光器12等元器件的故障问题,确保液体制冷型半导体激光器装置1的安全运行,提高设备工作寿命,减少故障率。
实施例6:
参考图11,基于上述实施例1,本实施例提供一种液体制冷型半导体激光器装置1,其中,
所述液体制冷型半导体激光器装置1还包括气流风扇20;
所述气流风扇20设于制冷本体111区别于所述制冷面112和所述冷却液出入端口114的一侧,用于使所述外壳14内的空气流动以达到干燥状态,且对所述制冷快进行散热。
通过在通水块11的表面设置气流风扇20,在激光器12工作时对于通水块11进行直吹,以达到降低内部环境湿度,减少由于湿气冷凝形成水滴,造成激光器12元器件故障的问题,确保液体制冷型半导体激光器装置1的安全运行,提高设备工作寿命,减少故障率。
Claims (10)
1.一种液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,包括:通水块和激光器;
所述通水块包括制冷本体、设于所述制冷本体上的制冷面、设于所述制冷本体内的冷却液管路;
所述激光器设于所述制冷面上,以便于在所述通水块的所述冷却液管路中的冷却液循环时,通过所述制冷面对所述激光器进行散热。
2.如权利要求1所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述冷却液管路为V字型、U字型或W型的冷却液管路。
3.如权利要求1所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述冷却液管路为宏通道的、且为多个并联和/或串联的集束循环管组成的冷却液管路。
4.如权利要求3所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述通水块的区别于所述制冷面的一面或多面开设有与所述冷却液管路的所述多个并联的集束循环管连接的冷却液出入端口;
所述冷却液出入端口包括第一端口和第二端口;
所述冷却液管路的一端与所述第一端口连接,另一端与所述第二端口连接。
5.如权利要求1所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述制冷面为所述通水块中设于所述制冷本体的外表面的制冷面。
6.如权利要求5所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述制冷面包括设于所述通水块的所述制冷本体的上下两侧的第一制冷面和第二制冷面。
7.如权利要求6所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述激光器包括至少一个,设于所述第一制冷面和/或所述第二制冷面上;且所述激光器与所述第一制冷面和/或所述第二制冷面之间设有导热层。
8.如权利要求7所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,
所述导热层包括铟膜、铝膜、导热硅脂和导热胶中的一种或多种。
9.如权利要求1所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,所述液体制冷型半导体激光器装置还包括外壳、波导架和光波导;
所述波导架与所述通水块连接;
所述光波导与所述波导架连接;
所述外壳设于所述通水块和所述激光器的外侧,且与所述通水块连接,用于对所述外壳内的所述通水块和所述激光器的防护。
10.如权利要求9所述液体制冷型半导体激光器装置,其特征在于,
所述液体制冷型半导体激光器装置还包括窗片和制冷头;
所述制冷头与所述波导架背离所述通水块的一端连接;
所述窗片固定于所述制冷头上。
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CN201820856794.5U CN208539337U (zh) | 2018-06-04 | 2018-06-04 | 一种液体制冷型半导体激光器装置 |
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CN108493759A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-04 | 西安炬光科技股份有限公司 | 一种液体制冷型半导体激光器装置 |
CN111000630A (zh) * | 2019-12-07 | 2020-04-14 | 北京芯动力激光科技有限公司 | 一种手持式半导体激光美容器 |
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