CN220456875U - 激光器散热装置及激光雷达 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光器散热装置及激光雷达，涉及激光雷达技术领域，主要目的是避免多个激光器工作时产生热量叠加，相互影响，从而提高散热件对激光器的散热效果，以保证各个激光器的温度稳定。本实用新型的主要技术方案为：该激光器散热装置，包括第一固定架，所述第一固定架包括至少两个架体，至少两个所述架体相互间隔设置；至少两个激光器组件，所述激光器组件包括相连接的激光器和散热件，所述散热件用于吸收所述激光器的热量；至少两个所述激光器组件的散热件一一对应地与至少两个所述架体连接；所述架体用于将对应的所述散热件所吸收的热量传递至空气中。

Description

激光器散热装置及激光雷达

技术领域

本实用新型涉及激光雷达技术领域，具体而言，涉及一种激光器散热装置及激光雷达。

背景技术

激光器是激光雷达最关键的部件之一，其在工作时由于功率较高会导致自身温度升高，而激光的波长随温度升高发生漂移，从而影响波长的精确度，为了保证激光器的性能，需要设置散热件为激光器散热，以保证激光器的温度稳定。

然而，对于激光雷达中多个激光器共同使用的情况，例如两个激光器，该两个激光器的距离通常较近，二者工作时产生的热量会叠加在一起，相互影响，这给激光器的散热带来了困难，从而无法保证各个激光器的温度稳定，影响激光器波长的精确度，进而影响激光雷达的测量精度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种激光器散热装置及激光雷达，主要目的是避免多个激光器工作时产生热量叠加，相互影响，从而提高散热件对激光器的散热效果，以保证各个激光器的温度稳定。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种激光器散热装置，包括：

第一固定架，所述第一固定架包括至少两个架体，至少两个所述架体相互间隔设置；

至少两个激光器组件，所述激光器组件包括相连接的激光器和散热件，所述散热件用于吸收所述激光器的热量；

至少两个所述激光器组件的散热件一一对应地与至少两个所述架体连接；所述架体用于将对应的所述散热件所吸收的热量传递至空气中。

进一步地，所述的激光器散热装置，还包括：

壳体，所述壳体与至少两个所述架体连接，并覆盖所述架体和所述激光器组件，所述壳体用于将所述架体的热量传递至空气中。

进一步地，所述壳体包括相对设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与至少两个所述架体的一端连接，所述第二壳体与至少两个所述架体的另一端连接。

进一步地，所述第一壳体和所述架体之间设置有第一导热层；

所述第二壳体与所述架体之间设置有第二导热层。

进一步地，所述第一固定架还包括连接架，所述连接架与至少两个所述架体的一端连接；

所述架体通过所述连接架与所述第一导热层连接。

进一步地，至少两个所述架体包括第一架体和第二架体，所述第一架体包括第一安装面，所述第二架体包括第二安装面，所述第一安装面和所述第二安装面相对；

至少两个所述激光器组件包括第一激光器组件和第二激光器组件，所述第一激光器组件的散热件与所述第一安装面连接，所述第二激光器组件的散热件与所述第二安装面连接；

所述第一激光器组件和所述第二激光器组件沿从所述第一架体或所述第二架体的一端至另一端的方向交错排布，所述第一激光器组件的激光器和所述第二激光器组件的激光器沿从所述第一架体或所述第二架体的一端至另一端的方向并排布置。

进一步地，所述激光器组件还包括驱动板，所述激光器连接于所述驱动板的一侧；

所述散热件包括制冷器，所述制冷器的冷端与所述驱动板的另一侧连接，并与所述激光器相对应，所述制冷器的热端与所述架体连接，所述制冷器用于吸收所述激光器的热量；

所述制冷器的冷端与所述驱动板之间设置有第三导热层。

进一步地，所述散热件还包括第二固定架，所述驱动板通过所述第二固定架与所述架体连接；

所述制冷器的热端通过所述第二固定架与所述架体连接，所述第二固定架用于将所述制冷器所吸收的热量传递至所述架体；

所述制冷器的热端与所述第二固定架之间设置有第四导热层。

进一步地，所述激光器组件还包括温度监测件，所述温度监测件设置于所述驱动板的一侧，且与所述激光器相邻，用于监测所述激光器的温度；

所述温度监测件与所述制冷器相对应。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种激光雷达，包括前述的激光器散热装置。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的技术方案，由于第一固定架的至少两个架体相互间隔设置，且至少两个激光器组件的散热件一一对应地与至少两个架体连接，因此，各个激光器在工作时，其产生的热量可以传递给对应的散热件，对应的散热件可以将热量传递给对应的架体，再由对应的架体将热量传递至空气中，即，每个激光器具有自己独立的散热通路，各个激光器的散热通路互不影响，使得各个激光器产生的热量不会叠加，从而提高了散热件对激光器的散热效果，保证了各个激光器的温度稳定，提高了激光器波长的精确度，保证了各个激光器的协同工作，进而提高了激光雷达的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种激光器散热装置的结构示意图。

附图标记说明：

1-第一固定架；11-架体；2-激光器组件；21-激光器；22-散热件；3-壳体；31-第一壳体；32-第二壳体；4-第一导热层；12-连接架；111-第一安装面；112-第二安装面；23-驱动板；221-制冷器；222-第二固定架；24-温度监测件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的优选实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种激光器散热装置，包括第一固定架1，第一固定架1包括至少两个架体11，至少两个架体11相互间隔设置；至少两个激光器组件2，该激光器组件2包括相连接的激光器21和散热件22，散热件22用于吸收激光器21的热量，以实现为激光器21散热；至少两个激光器组件2的散热件22一一对应地与至少两个架体11连接；架体11用于将对应的散热件22所吸收的热量传递至空气中。

本实用新型实施例提供的技术方案，由于第一固定架1的至少两个架体11相互间隔设置，且至少两个激光器组件2的散热件22一一对应地与至少两个架体11连接，因此，各个激光器21在工作时，其产生的热量可以传递给对应的散热件22，对应的散热件22可以将热量传递给对应的架体11，再由对应的架体11将热量传递至空气中，即，每个激光器21具有自己独立的散热通路，各个激光器21的散热通路互不影响，使得各个激光器21产生的热量不会叠加，从而提高了散热件22对激光器21的散热效果，保证了各个激光器21的温度稳定，提高了激光器21波长的精确度，保证了各个激光器21的协同工作，进而提高了激光雷达的测量精度。

可以理解，第一固定架1的至少两个架体11相互间隔设置，各个架体11之间可以分体设置，以分别将对应散热件22的热量传递至空气中，从而形成对应激光器21的散热通路；或者，各个架体11之间可以相互连接，且各个架体11之间可以保持一定距离，该距离可以确保各个架体11之间由对应散热件22传递来的热量互不影响，以分别将对应散热件22的热量传递至空气中，从而形成对应激光器21的散热通路。

在一可选的实施例中，架体11可以采用导热性能较好的材料，例如铝、铝合金、紫铜和无氧铜中的一种或多种，以便架体11能够较为高效地传递散热件22的热量，从而提高为激光器21快速散热的效果。

在一可选的实施例中，参见图1，该激光器散热装置还可以包括壳体3，该壳体3与至少两个架体11连接，并覆盖架体11和激光器组件2，壳体3用于将架体11的热量传递至空气中。

上述实施例中，壳体3覆盖架体11和激光器组件2，以对激光器组件2和架体11起到支撑和保护作用。同时，由于壳体3远离激光器21，因此壳体3的温度最低，使得激光器21散发的热量经由散热件22和架体11流向壳体3，即，激光器21散热的热量传递给散热件22，散热件22将热量传递给架体11，架体11将热量传递给壳体3，最终由壳体3将热量传递至空气中，形成激光器21的散热通路，这样壳体3不仅能对激光器组件2等起到支撑和保护作用，还能够传递激光器21散发的热量，保证了激光器21的散热效果。

可选的，壳体3可以采用导热性能较好的材料，例如铝、铝合金、紫铜和无氧铜中的一种或多种，以便架体11能够较为高效地传递散热件22的热量，从而提高为激光器21快速散热的效果。

在一可选的实施例中，参见图1，壳体3可以包括相对设置的第一壳体31和第二壳体32，第一壳体31与至少两个架体11的一端连接，第二壳体32与至少两个架体11的另一端连接。

上述实施例中，通过将壳体3设置包括第一壳体31和第二壳体32的分体结构，且第一壳体31和第二壳体32对应地连接在架体11的两端，这样架体11的热量可以沿其两端的方向分别传递至第一壳体31和第二壳体32，分别由第一壳体31和第二壳体32传递至空气中，不仅可以加速架体11的传热实现快速散热，还可以避免壳体3出现热量集中，更有利于壳体3的散热，从而进一步提高该散热装置对激光器21的散热效果。

在一可选的实施例中，在第一壳体31、第二壳体32和架体11中的一个或多个上可以设置多个并排布置的散热翅片，以便提高其散热效果。可选的，散热翅片可以呈片状、波浪状或锯齿状，以增大其散热面积，从而提高其散热效果。

在一可选的实施例中，参见图1，第一壳体31和架体11之间可以设置有第一导热层4；第二壳体32与架体11之间设置有第二导热层。

上述实施例中，通过设置导热层，不仅可以减少壳体3与架体11之间的间隙，以增加二者之间的实际接触面积，从而增强热传递效率。可选的，第一导热层4和第二导热层可以采用传热效率较高的材料，例如导热胶、导热硅脂等，以提高壳体3与架体11之间的传热速率，从而更进一步提高激光器21的散热效果。

在一可选的实施例中，参见图1，第一固定架1还可以包括连接架12，连接架12与至少两个架体11的一端连接；架体11通过连接架12与第一导热层4连接。

上述实施例中，连接架12与至少两个架体11的一端连接，可以提高第一固定架1的结构稳定性，从而提高该激光器散热装置的结构稳定性；而且，架体11的热量可以经由连接架12和第一导热层4传递给第一壳体31。

如前所述，第一固定架1的至少两个架体11相互间隔设置，各个架体11之间可以相互连接，且各个架体11之间可以保持一定距离，该距离可以确保各个架体11之间由对应散热件22传递来的热量互不影响，上述实施例中，至少两个架体11通过连接架12连接，那么，连接架12的长度应保证各个架体11之间保持一定距离，以使得各个架体11之间由对应散热件22传递来的热量互不影响。具体地，连接架12也可以采用导热性能较好的材料，例如铝、铝合金、紫铜和无氧铜中的一种或多种，以便架体11能够通过连接架12较为高效地传递散热件22的热量至第一壳体31，从而提高为激光器21快速散热的效果。两个架体11及连接架12可以一体成型，也可以为独立部件。

在一可选的实施例中，参见图1，至少两个架体11包括第一架体和第二架体，第一架体包括第一安装面111，第二架体包括第二安装面112，第一安装面111和第二安装面112相对；至少两个激光器组件2包括第一激光器组件和第二激光器组件，第一激光器组件的散热件22与第一安装面111连接，第二激光器组件的散热件22与第二安装面112连接；第一激光器组件和第二激光器组件沿从第一架体或第二架体的一端至另一端的方向交错排布，第一激光器组件的激光器21和第二激光器组件的激光器21沿从第一架体或第二架体的一端至另一端的方向并排布置(也就是第一激光器组件和第二激光器组件在第二壳体32所在平面的投影存在交叠部分)。

上述实施例中，第一架体的第一安装面111和第二架体的第二安装面112相对，而且，第一激光器组件和第二激光器组件沿从第一架体或第二架体的一端至另一端的方向交错排布，可以使得第一激光器组件的激光器21和第二激光器组件的激光器21沿从第一架体或第二架体的一端至另一端的方向并排布置，以使得第一激光器组件的激光器21和第二激光器组件的激光器21可以协同工作。

在一可选的实施例中，参见图1，激光器组件2还可以包括驱动板23，激光器21连接于驱动板23的一侧；散热件22包括制冷器221，制冷器221的冷端与驱动板23的另一侧连接，并与激光器21相对应，制冷器221的热端与架体11连接，制冷器221用于吸收激光器21的热量。

上述实施例中，制冷器221可以为以半导体材料为基础的热电制冷器221，制冷器221的冷端与驱动板23的一侧连接，并与激光器21相对应，用于吸收激光器21产生的热量以为激光器21控制温度，制冷器221的热端与架体11连接，从而使得制冷器221通过架体11释放掉冷端传递过来的热量和器件运行过程层中产生的焦耳热，从而形成激光器21的散热通路。当然，在散热压力不大的情况下，可以不开启制冷器221，制冷器221仅起到传热作用。

在一可选的实施例中，驱动板23的基材可采用导热系数较高的材料，如氮化铝陶瓷，以提高驱动板23的传热效率。

可以理解，当激光器21在低温工况下工作时，通常需要对激光器21升温，以保证激光器21的稳定温度，从而保证激光器21的正常工作，这种情况下，制冷器221与驱动板23连接的端为热端，热量由制冷器221直接供给驱动板23，使得驱动板23和激光器21能够快速升温，以尽快进入正常工作。具体地，通过切换制冷器221的加电方向，即可切换制冷器221的冷端和热端的方向。

在一可选的实施例中，制冷器221的冷端与驱动板23之间可以设置有第三导热层。通过设置第三导热层，不仅可以减少制冷器221与驱动板23之间的间隙，以增加二者之间的实际接触面积，从而增强热传递效率。可选的，第三导热层可以采用传热效率较高的材料，例如导热胶、导热硅脂等，以提高驱动板23与制冷器221之间的传热速率，从而更进一步提高激光器21的散热效果。

在一可选的实施例中，参见图1，散热件22还可以包括第二固定架222，驱动板23通过第二固定架222与架体11连接；制冷器221的热端通过第二固定架222与架体11连接，第二固定架222用于将制冷器221所吸收的热量传递至架体11；

上述实施例中，通过设置第二固定架222，且驱动板23通过第二固定架222与架体11连接，提高了驱动板23在第一固定架1上的安装稳定性；而且，制冷器221的热端通过第二固定架222与架体11连接，制冷器221的热量传递给第二固定架222，第二固定架222将热量传递给架体11，架体11将热量传递给壳体3，从而形成激光器21的散热通路。

在一可选的实施例中，架体11可以采用导热性能较好的材料，例如铝、铝合金、紫铜和无氧铜中的一种或多种，以便第二固定架222能够较为高效地传递制冷器221的热量，从而提高为激光器21快速散热的效果。

在一可选的实施例中，第二固定架222上可以开设有容纳槽，制冷器221可以设置在该容纳槽内，不仅能够保证第二固定架222对制冷器221的传热效果，还便于制冷器221在第二固定架222上的安装定位。当然，容纳槽的深度可以与制冷器221的厚度相适配，以使得制冷器221整体嵌入容纳槽内并与驱动板23连接，驱动板23与第二固定架222相抵接，以减小激光器组件2的整体厚度，利于设备的小型化。

在一可选的实施例中，制冷器221的热端与第二固定架222之间可以设置有第四导热层。通过设置第四导热层，不仅可以减少制冷器221与第二固定架222之间的间隙，以增加二者之间的实际接触面积，从而增强热传递效率。可选的，第四导热层可以采用传热效率较高的材料，例如导热胶、导热硅脂等，以提高制冷器221与第二固定架222之间的传热速率，从而更进一步提高激光器21的散热效果。

在一可选的实施例中，参见图1，激光器组件2还可以包括温度监测件24，该温度监测件24设置于驱动板23的一侧，且与激光器21相邻，用于监测激光器21的温度；温度监测件24与制冷器221相对应。

上述实施例中，温度监测件24可以为温度传感器，其可以设置在邻近激光器21的位置，如与激光器21之间的距离不超过5mm的位置，以便准确监测激光器21的温度情况。可选的，温度监测件24的数量可以为多个，多个温度监测件24围绕激光器21设置，从而保证温度监测的准确性。

上述实施例中，驱动板23上还可以设置有控制芯片，温度监测件24和制冷器221分别与控制芯片电连接，控制芯片可以根据温度监测件24反馈的激光器21的温度来调节制冷器221的功率大小，以使得制冷器221准确控制激光器21的温度，确保激光器21的正常工作。

在一可选的实施例中，温度监测件24与制冷器221相对应，即，温度监测件24在制冷器221冷端范围内对激光器21的温度进行监测，可以进一步提高温度监测件24对激光器21温度监测的准确性。

本实用新型实施例还提供了一种激光雷达，包括前述的激光器散热装置。

本实用新型实施例提供的激光雷达，因包括了前述的激光器散热装置，因此，该激光雷达包括了前述激光器散热装置的全部有益效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光器散热装置，其特征在于，包括：

第一固定架，所述第一固定架包括至少两个架体，至少两个所述架体相互间隔设置；

至少两个激光器组件，所述激光器组件包括相连接的激光器和散热件，所述散热件用于吸收所述激光器的热量；

至少两个所述激光器组件的散热件一一对应地与至少两个所述架体连接；所述架体用于将对应的所述散热件所吸收的热量传递至空气中。

2.根据权利要求1所述的激光器散热装置，其特征在于，还包括：

壳体，所述壳体与至少两个所述架体连接，并覆盖所述架体和所述激光器组件，所述壳体用于将所述架体的热量传递至空气中。

3.根据权利要求2所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述壳体包括相对设置的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与至少两个所述架体的一端连接，所述第二壳体与至少两个所述架体的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述第一壳体和所述架体之间设置有第一导热层；

所述第二壳体与所述架体之间设置有第二导热层。

5.根据权利要求4所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述第一固定架还包括连接架，所述连接架与至少两个所述架体的一端连接；

所述架体通过所述连接架与所述第一导热层连接。

6.根据权利要求1所述的激光器散热装置，其特征在于，

至少两个所述架体包括第一架体和第二架体，所述第一架体包括第一安装面，所述第二架体包括第二安装面，所述第一安装面和所述第二安装面相对；

至少两个所述激光器组件包括第一激光器组件和第二激光器组件，所述第一激光器组件的散热件与所述第一安装面连接，所述第二激光器组件的散热件与所述第二安装面连接；

所述第一激光器组件和所述第二激光器组件沿从所述第一架体或所述第二架体的一端至另一端的方向交错排布，所述第一激光器组件的激光器和所述第二激光器组件的激光器沿从所述第一架体或所述第二架体的一端至另一端的方向并排布置。

7.根据权利要求1所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述激光器组件还包括驱动板，所述激光器连接于所述驱动板的一侧；

所述散热件包括制冷器，所述制冷器的冷端与所述驱动板的另一侧连接，并与所述激光器相对应，所述制冷器的热端与所述架体连接，所述制冷器用于吸收所述激光器的热量；

所述制冷器的冷端与所述驱动板之间设置有第三导热层。

8.根据权利要求7所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述散热件还包括第二固定架，所述驱动板通过所述第二固定架与所述架体连接；

所述制冷器的热端通过所述第二固定架与所述架体连接，所述第二固定架用于将所述制冷器所吸收的热量传递至所述架体；

所述制冷器的热端与所述第二固定架之间设置有第四导热层。

9.根据权利要求7所述的激光器散热装置，其特征在于，

所述激光器组件还包括温度监测件，所述温度监测件设置于所述驱动板的一侧，且与所述激光器相邻，用于监测所述激光器的温度；

所述温度监测件与所述制冷器相对应。

10.一种激光雷达，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的激光器散热装置。