CN219554158U - 泵浦源底座及激光器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种泵浦源底座及激光器，泵浦源底座包括基座、安装板和底板，基座内开设有散热通道，基座的表面开设有与散热通道连通的第一开口；安装板与基座连接并覆盖第一开口，安装板与第一开口的边缘密封配合，安装板背离散热通道的一侧具有用于安装激光芯片模组的安装面，安装板的热导率大于基座的热导率；底板与基座连接，底板位于基座背离安装板的一侧，底板的刚度大于基座的刚度。本申请实施例提供的泵浦源底座能够使泵浦源底座能够快速对激光芯片模组进行散热的同时，保证激光芯片模组的光路稳定性。

Description

泵浦源底座及激光器

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其涉及一种泵浦源底座及激光器。

背景技术

随着激光技术的快速发展，激光器的激光芯片的功率越来越高，因此，对用于安装激光芯片的泵浦源底座的散热性能也提出了更高的要求。为了提高对激光芯片的散热效率，可以将泵浦源底座用于安装激光芯片的安装面与泵浦源底座内部散热通道之间的厚度减小，以使激光芯片产生的热量能够更快的传递至散热通道中的冷却介质，从而提高对激光芯片的散热效率。

但是，将泵浦源底座用于安装激光芯片的安装面与泵浦源底座内部散热通道之间的厚度减小后，会导致泵浦源底座的强度降低，当泵浦源底座温度升高后容易出现变形，进而影响激光芯片的光路稳定性。

因此，如何使泵浦源底座能够快速对激光芯片进行散热的同时，保证激光芯片的光路稳定性成为急需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种泵浦源底座及激光器，旨在解决如何使泵浦源底座能够快速对激光芯片模组进行散热的同时，保证激光芯片模组的光路稳定性的问题。

本申请实施例提供一种泵浦源底座，所述泵浦源底座包括：

基座，所述基座内开设有散热通道，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的第一开口；

安装板，所述安装板与所述基座连接并覆盖所述第一开口，所述安装板与所述第一开口的边缘密封配合，所述安装板背离所述散热通道的一侧具有用于安装激光芯片模组的安装面，所述安装板的热导率大于所述基座的热导率；

底板，所述底板与所述基座连接，所述底板位于所述基座背离所述安装板的一侧，所述底板的刚度大于所述基座的刚度。

在一些实施例中，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的第二开口，所述第一开口和所述第二开口位于所述基座的相对两侧，所述底板覆盖所述第二开口并与所述第二开口的边缘密封配合；所述底板的板面开设有入口和出口，所述入口和所述出口分别与所述散热通道连通。

在一些实施例中，所述底板沿所述散热通道的长度方向延伸；所述底板从所述散热通道的一端延伸至另一端；所述入口和所述出口分布于所述底板的相对两端。

在一些实施例中，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的多个所述第一开口，多个所述第一开口沿所述散热通道的长度方向依次分布；

所述泵浦源底座包括与所述基座连接的多个所述安装板，多个所述安装板与多个所述第一开口数量相等，且一一对应设置。

在一些实施例中，多个所述安装板在所述散热通道的长度方向上呈阶梯分布。

在一些实施例中，所述散热通道开设有所述第一开口一侧的内周面凸设有散热翅片，所述散热翅片位于相邻两个所述第一开口之间。

在一些实施例中，所述安装板的刚度大于所述基座的刚度；所述安装板的厚度大于或等于0.3mm；所述安装板的厚度小于或等于0.5mm。

在一些实施例中，所述安装板的材质为金刚石；和/或，所述底板的材质为金刚石。

在一些实施例中，所述安装板与所述基座焊接连接，以使所述安装板与所述第一开口的边缘密封配合；和/或，

所述底板与所述基座焊接连接，以使所述底板与所述第二开口的边缘密封配合。

本申请实施例还提供一种激光器，所述激光器包括：

激光光源，包括多个激光芯片模组；

泵浦源底座，所述泵浦源底座为上述任意一项所述的泵浦源底座，泵浦源底座包括：

基座，所述基座内开设有散热通道，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的第一开口；

安装板，所述安装板与所述基座连接并覆盖所述第一开口，所述安装板与所述第一开口的边缘密封配合，所述安装板背离所述散热通道的一侧具有用于安装激光芯片模组的安装面，各所述激光芯片模组分别设于所述泵浦源底座的安装板背离散热通道一侧的安装面，所述安装板的热导率大于所述基座的热导率；

底板，所述底板与所述基座连接，所述底板位于所述基座背离所述安装板的一侧，所述底板的刚度大于所述基座的刚度。

本申请实施例提供的泵浦源底座通过使安装板与基座连接并覆盖第一开口，并使安装板与第一开口的边缘密封配合，安装板能够直接与散热通道内的冷却介质接触，使安装板的热量能够被散热通道内的冷却介质快速冷却，且冷却介质不会从第一开口的边缘泄漏出去。

在此基础上，通过使安装板背离散热通道的一侧具有用于安装激光芯片模组的安装面，并使安装板的热导率大于基座的热导率，能够使激光芯片模组产生的热量更快的通过安装板传导至散热通道的冷却介质中，从而实现对激光芯片模组的快速散热。

同时，通过在基座背离安装板的一侧设置底板，并使底板的刚度大于基座的刚度，从而能够通过底板抑制基座的变形量，进而抑制安装板的变形量，以保证激光芯片的光路稳定性。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请实施例提供的泵浦源底座的一个实施例的分解结构示意图；

图2为图1中泵浦源底座的另一角度视图；

图3为图1中泵浦源底座的剖视图，其沿散热通道的长度方向进行了剖视。

泵浦源底座100；基座110；散热通道111；第一开口112；第二开口113；散热翅片114；安装板120；安装面121；底板130；入口131；出口132；激光光源200；激光芯片模组210；透镜模组300。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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所述特征。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。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本申请实施例提供一种泵浦源底座及激光器。以下分别进行详细说明。

首先，本申请实施例提供一种泵浦源底座。

图1为本申请实施例提供的泵浦源底座的一个实施例的分解结构示意图。如图1所示，泵浦源底座100包括基座110，该基座110用于安装激光器(图中未示出)的激光芯片模组210，在基座110内开设有散热通道111。在散热通道111内可以循环流动冷却介质，以将激光芯片模组210传递至基座110的热量带走，从而实现对激光芯片模组210的冷却散热。散热通道111内的冷却介质可以为冷却水、冷媒或其它能够对基座110进行冷却的液体或气体，此处不作限制。

其中，在基座110的表面开设有与散热通道111连通的第一开口112。泵浦源底座100还包括安装板120，该安装板120与基座110连接并覆盖第一开口112，安装板120与第一开口112的边缘密封配合，安装板120背离散热通道111的一侧具有用于安装激光芯片模组210的安装面121，安装板120的热导率大于基座110的热导率。

可以理解的是，通过使安装板120与基座110连接并覆盖第一开口112，并使安装板120与第一开口112的边缘密封配合，安装板120能够直接与散热通道111内的冷却介质接触，使安装板120的热量能够被散热通道111内的冷却介质快速冷却，且冷却介质不会从第一开口112的边缘泄漏出去。

在此基础上，通过使安装板120背离散热通道111的一侧具有用于安装激光芯片模组210的安装面121，并使安装板120的热导率大于基座110的热导率，能够使激光芯片模组210产生的热量更快的通过安装板120传导至散热通道111的冷却介质中，从而实现对激光芯片模组210的快速散热。

在一些实施例中，安装板120的厚度大于或等于0.3mm，以提高安装板120的结构强度，减小安装板120吸收激光芯片模组210的热量后温度升高而产生的变形量。另外，安装板120的厚度小于或等于0.5mm，以避免安装板120的厚度过大，而导致安装板120将激光芯片模组210的热量传递至散热通道111内冷却介质的效率降低。

在一些实施例中，安装板120的热导率大于或等于1200W/m*K，以使安装板120能够较快的将激光芯片模组210的热量传递至散热通道111的冷却介质。另外，安装板120的杨氏模量大于或等于1000GPa，以使安装板120具有较高的刚度，从而减小安装板120吸收激光芯片模组210的热量后温度升高而产生的变形量。

在一些实施例中，安装板120的刚度大于基座110的刚度，以降低安装板120吸收激光芯片模组210的热量后温度升高而产生的变形量，避免安装于安装板120的激光芯片模组210的光路发生改变，而导致激光芯片模组210的光路稳定性受到影响。

在一些实施例中，安装板120的材质为金刚石。由此，安装板120具有较高的刚度和热导率，能够更快的将激光芯片模组210的热量传递至散热通道111的冷却介质的同时，尽可能的减小安装板120吸收激光芯片模组210的热量后温度升高而产生的变形量。当然，安装板120也可以为其它具有较高刚度和热导率的材质制成，具体可根据激光芯片模组210的功率、冷却介质的类型而定。

在一些实施例中，安装板120与基座110焊接连接，以使安装板120与第一开口112的边缘密封配合。通过将安装板120与基座110焊接连接，能够使安装板120与基座110之间的连接更加稳定，提高泵浦源底座100的整体刚度，从而减小泵浦源底座100吸收激光芯片模组210的热量后的变形量。而且，通过安装板120与基座110焊接连接，还能够使安装板120与第一开口112的边缘之间的密封效果更好。

具体地，安装板120的材质为金刚石。基座110的材质为金属材料。安装板120的边缘与第一开口112的边缘之间通过共晶焊或者钎焊的方式焊接连接在一起。当然，安装板120也可以通过粘贴或其它方式基座110焊接连接，此处不作限制。另外，可以在安装板120与基座110之间设置密封件，以使安装板120与第一开口112的边缘密封配合。

在一些实施例中，如图1和图2所示，泵浦源底座100还包括底板130，该底板130与基座110连接。其中，底板130位于基座110背离安装板120的一侧。底板130的刚度大于基座110的刚度。

可以理解的是，激光芯片模组210产生的热量传递至安装板120和基座110后，安装板120和基座110的温度会升高并产生变形，从而导致安装于安装板120的激光芯片模组210的光路发生改变，影响激光芯片模组210的光路稳定性。

本申请实施例提供的泵浦源底座100通过在基座110背离安装板120的一侧设置底板130，并使底板130的刚度大于基座110的刚度，从而能够通过底板130抑制基座110的变形量，进而抑制安装板120的变形量，以保证激光芯片模组210的光路稳定性。

在一些实施例中，如图1和图2所示，在基座110的表面开设有与散热通道111连通的第二开口113，第一开口112和第二开口113位于基座110的相对两侧。底板130覆盖第二开口113并与第二开口113的边缘密封配合，以避免散热通道111内的冷却介质从第二开口113的边缘泄漏出去。

其中，在底板130的板面开设有入口131和出口132，底板130上的入口131和出口132分别与散热通道111连通。冷却介质从底板130的入口131进入到散热通道111，并从底板130的出口132流出，以实现冷却介质在散热通道111内循环流动。

本申请实施例通过将底板130与基座110连接后能够覆盖第二开口113，并在底板130上开设与散热通道111连通的入口131和出口132。因此，只需在基座110背离安装板120的一侧加工出具有第二开口113的凹槽结构，然后将底板130与基座110连接，即可形成散热通道111，加工更加方便。

继续参照图1和图2，底板130沿散热通道111的长度方向延伸，底板130上的入口131和出口132分布于底板130的相对两端。由此，能够使位于底板130的入口131和出口132之间散热通道111尽可能的长，从底板130的入口131流入的冷却介质能够流经更长的散热通道111后，再从底板130的出口132流出，提高了冷却介质对基座110和安装板120的散热效果。

其中，底板130从散热通道111的一端延伸至另一端。由此，底板130的入口131靠近散热通道111的一端，底板130的出口132靠近散热通道111的另一端，从而使从底板130的入口131流入的冷却介质能够流经整个散热通道111后，再从底板130的出口132流出，使冷却介质对基座110和安装板120的散热效果达到最佳。

在一些实施例中，底板130的杨氏模量大于或等于1000GPa，以使底板130具有较高的刚度，从而进一步抑制基座110和安装板120的变形量，使激光芯片模组210的光路稳定性更高。

在一些实施例中，底板130的材质为金刚石。由此，底板130具有较高的刚度和热导率，能够更快的将热量传递至散热通道111的冷却介质的同时，尽可能对基座110和安装板120的变形量进行抑制。

在一些实施例中，底板130的热导率大于或等于1200W/m*K，以使底板130能够较快的将基座110的热量传递至散热通道111的冷却介质。当然，底板130也可以为其它具有较高刚度和/或热导率的材质制成，具体可根据激光芯片模组210的功率、冷却介质的类型而定。

在一些实施例中，底板130与基座110焊接连接，以使底板130与第二开口113的边缘密封配合。通过将底板130与基座110焊接连接，能够使底板130与基座110之间的连接更加稳定，提高泵浦源底座100的整体刚度，从而减小泵浦源底座100吸收激光芯片模组210的热量后的变形量。而且，通过底板130与基座110焊接连接，还能够使底板130与第二开口113的边缘之间的密封效果更好。

具体地，底板130的材质为金刚石。基座110的材质为金属材料。底板130的边缘与第二开口113的边缘之间通过共晶焊或者钎焊的方式焊接连接在一起。当然，底板130也可以通过粘贴或其它方式基座110焊接连接，此处不作限制。另外，可以在底板130与基座110之间设置密封件，以使底板130与第二开口113的边缘密封配合。

在一些实施例中，如图1和图3所示，在基座110的表面开设有与散热通道111连通的多个第一开口112，多个第一开口112沿散热通道111的长度方向依次分布。泵浦源底座100包括与基座110连接的多个安装板120，多个安装板120与多个第一开口112数量相等，且一一对应设置。由此，在散热通道111内循环流动的冷却介质能够依次流经多个安装板120，以对多个安装板120上的激光芯片模组210进行散热。

当然，也可以使基座110上的多个第一开口112并列设置。则在散热通道111内循环流动的冷却介质能够同时流经多个安装板120，以对多个安装板120上的激光芯片模组210进行散热。

在一些实施例中，多个安装板120在散热通道111的长度方向上呈阶梯分布。由此，安装在不同安装板120上的激光芯片模组210具有不同的高度，安装在不同安装板120上的激光芯片模组210产生的激光光束具有不同的高度，彼此之间不会发生干涉，而且，不同安装板120上的激光芯片模组210产生的激光光束还能够沿同一方向传输至透镜模组300进行整形。

其中，多个安装板120可以沿底板130的入口131至出口132方向呈阶梯下降的方式依次分布。或者，也可以使多个安装板120沿底板130的出口132至入口131方向呈阶梯下降的方式依次分布。

在一些实施例中，散热通道111开设有第一开口112一侧的内周面凸设有散热翅片114。当散热通道111内的冷却介质流经散热翅片114时，能够快速带走散热翅片114的热量，以对基座110进行快速散热。其中，散热翅片114位于相邻两个第一开口112之间，以避免散热翅片114对安装板120的散热效率造成影响。

本申请实施例还提供一种激光器，该激光器包括泵浦源底座，该泵浦源底座的具体结构参照上述实施例，由于本申请实施例提供的激光器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

其中，激光器(图中未示出)包括激光光源200和泵浦源底座100，激光光源200设于泵浦源底座100上，激光光源200用于产生激光。激光光源200包括多个激光芯片模组210。每个激光芯片模组210用于产生激光光束。泵浦源底座100为上述任一实施例中的泵浦源底座100，各激光芯片模组210分别设于泵浦源底座100的安装板120背离散热通道111一侧的安装面121。

本申请实施例提供的激光器通过使泵浦源底座100的安装板120与基座110连接并覆盖第一开口112，并使安装板120与第一开口112的边缘密封配合，安装板120能够直接与散热通道111内的冷却介质接触，使安装板120的热量能够被散热通道111内的冷却介质快速冷却，且冷却介质不会从第一开口112的边缘泄漏出去。

在此基础上，通过使安装板120背离散热通道111的一侧具有用于安装激光芯片模组210的安装面121，并使安装板120的热导率大于基座110的热导率，能够使激光芯片模组210产生的热量更快的通过安装板120传导至散热通道111的冷却介质中，从而实现对激光芯片模组210的快速散热。

同时，通过在基座110背离安装板120的一侧设置底板130，并使底板130的刚度大于基座110的刚度，从而能够通过底板130抑制基座110的变形量，进而抑制安装板120的变形量，以保证激光芯片模组210的光路稳定性。

在泵浦源底座100的基座110上还安装有透镜模组300，该透镜模组300位于激光光源200的多个激光芯片模组210的输出端的光路上，用于对多个激光芯片模组210的输出端输出的激光光束进行整形，实现对多个激光芯片模组210的输出端输出的激光光束的耦合。

另外，激光器还可以包括用于传输激光光束的光纤、用于对激光光束进行准直的准直透镜等光学元件，此处不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种泵浦源底座及激光器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种泵浦源底座，其特征在于，所述泵浦源底座包括：

基座，所述基座内开设有散热通道，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的第一开口；

安装板，所述安装板与所述基座连接并覆盖所述第一开口，所述安装板与所述第一开口的边缘密封配合，所述安装板背离所述散热通道的一侧具有用于安装激光芯片模组的安装面，所述安装板的热导率大于所述基座的热导率；

底板，所述底板与所述基座连接，所述底板位于所述基座背离所述安装板的一侧，所述底板的刚度大于所述基座的刚度。

2.如权利要求1所述的泵浦源底座，其特征在于，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的第二开口，所述第一开口和所述第二开口位于所述基座的相对两侧，所述底板覆盖所述第二开口并与所述第二开口的边缘密封配合；所述底板的板面开设有入口和出口，所述入口和所述出口分别与所述散热通道连通。

3.如权利要求2所述的泵浦源底座，其特征在于，所述底板沿所述散热通道的长度方向延伸；所述底板从所述散热通道的一端延伸至另一端；所述入口和所述出口分布于所述底板的相对两端。

4.如权利要求1所述的泵浦源底座，其特征在于，所述基座的表面开设有与所述散热通道连通的多个所述第一开口，多个所述第一开口沿所述散热通道的长度方向依次分布；

所述泵浦源底座包括与所述基座连接的多个所述安装板，多个所述安装板与多个所述第一开口数量相等，且一一对应设置。

5.如权利要求4所述的泵浦源底座，其特征在于，多个所述安装板在所述散热通道的长度方向上呈阶梯分布。

6.如权利要求4所述的泵浦源底座，其特征在于，所述散热通道开设有所述第一开口一侧的内周面凸设有散热翅片，所述散热翅片位于相邻两个所述第一开口之间。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的泵浦源底座，其特征在于，所述安装板的刚度大于所述基座的刚度；所述安装板的厚度大于或等于0.3mm；所述安装板的厚度小于或等于0.5mm。

8.如权利要求1至6中任意一项所述的泵浦源底座，其特征在于，所述安装板的材质为金刚石；和/或，所述底板的材质为金刚石。

9.如权利要求2或3所述的泵浦源底座，其特征在于，所述安装板与所述基座焊接连接，以使所述安装板与所述第一开口的边缘密封配合；和/或，

所述底板与所述基座焊接连接，以使所述底板与所述第二开口的边缘密封配合。

10.一种激光器，其特征在于，所述激光器包括：

激光光源，包括多个激光芯片模组；

泵浦源底座，所述泵浦源底座为权利要求1至9中任意一项所述的泵浦源底座，各所述激光芯片模组分别设于所述泵浦源底座的安装板背离散热通道一侧的安装面。