TW202021216A - 二極體雷射器配置及具有此種二極體雷射器配置之dwm模組 - Google Patents

二極體雷射器配置及具有此種二極體雷射器配置之dwm模組 Download PDF

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Abstract

一種用於冷卻二極體雷射裝置(5)以及為其饋電的二極體雷射器配置(1)，該二極體雷射器配置具有至少兩個疊堆(3)，該等疊堆各具一二極體雷射裝置(5)，該二極體雷射裝置被構建為用於發射雷射束(47)；上冷卻裝置(7)，及下冷卻裝置(9)，其中該二極體雷射裝置(5)以某種方式佈置在該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)上，使得該二極體雷射裝置(5)佈置在該上冷卻裝置(7)與該下冷卻裝置(9)之間，其中該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)分別被構建為用於冷卻佈置在其間的該二極體雷射裝置(5)，且其中該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)分別與佈置在其間的該二極體雷射裝置(5)電連接。其中，疊堆(3)之該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)分別被構建成微通道冷卻器，且其中疊堆(3)之該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)相對於佈置在其間的該二極體雷射裝置(5)大體上不具有電絕緣。

Description

二極體雷射器配置及具有此種二極體雷射器配置之DWM模組
本發明係有關於一種二極體雷射器配置及一種具有此種二極體雷射器配置之DWM模組。
當具有數個分別具有至少一個發射器(例如二極體雷射條)的二極體雷射裝置的二極體雷射器配置運行時，會產生熱損耗，為了在確保長使用壽命、高射束品質以及預期的恆定射束參數的同時達到高輸出功率，必須排出損耗熱。藉由對二極體雷射裝置，特別是分別在發射器之p側及n側上實施兩側冷卻，原則上可增強散熱。在此情形下，如此地構建的二極體雷射器配置具有數個包含兩個冷卻裝置之疊堆，在此等疊堆之間佈置有一二極體雷射裝置。
但在此類習知二極體雷射器配置中，會在朝二極體雷射裝置饋電時產生問題。迄今為止，通常應用電絕緣的冷卻裝置對二極體雷射裝置實施兩側冷卻，此等冷卻裝置例如稱作ILASCO(isolated laser cooler，絕緣雷射冷卻器)。其中，通常平面狀地透過母線朝二極體雷射裝置相應地饋電，母線例如側向地自疊堆被引出。在此情形下，該等母線至少分段地在該二冷卻裝置之間延伸。因此，母線之厚度至少在二極體雷射裝置之區域內限制在二極體雷射裝置之厚度內或限制在該二冷卻裝置之間的間隙之高度內。儘管散熱透過兩側冷卻得到改良，但二極體雷射裝置之輸出功率的增大因而受限，其原因在於，由於母線的厚度限制，僅能有限地增大電流強度。
本發明之目的在於，提供一種二極體雷射器配置及一種具有此種二極體雷射器配置之DWM模組，其中相對於習知二極體雷射器配置及具有習知二極體雷射器配置之DWM模組特別是在進一步增大輸出功率方面實現優點。
該目的係藉由提供各獨立請求項之主題而達成。有利技術方案產生於附屬請求項。
特定言之，本發明用以達成該目的之解決方案為提供一種二極體雷射器配置，其具有至少兩個疊堆，該等疊堆各具一二極體雷射裝置、一上冷卻裝置及一下冷卻裝置。該二極體雷射器配置特別是用於冷卻較佳在DWM模組中之二極體雷射裝置以及為其饋電。特定言之，此種DWM模組係指用於密集波長多工(dense wavelength multiplexing)之裝置，亦即特別是用於將數個具有不同波長之雷射束集束成一經過複合的或組合的雷射束之裝置。所述及類型的二極體雷射裝置被構建為用於發射雷射束，該雷射束可由數個子雷射束構成。在至少兩個疊堆中，該二極體雷射裝置以某種方式佈置在上冷卻裝置及下冷卻裝置上，使得該二極體雷射裝置佈置在該上冷卻裝置與該下冷卻裝置之間。該二極體雷射裝置較佳抵靠在上冷卻裝置及下冷卻裝置上。該二極體雷射裝置較佳在n側上整面地抵靠在上冷卻裝置或下冷卻裝置上，並且以p側整面地抵靠在另一冷卻裝置上。該上冷卻裝置及該下冷卻裝置在該等至少兩個疊堆中被構建為用於冷卻佈置在其間的二極體雷射裝置。其中，該上冷卻裝置及該下冷卻裝置在該等至少兩個疊堆中分別與佈置在其間的二極體雷射裝置，特別是與該二極體雷射裝置之至少一個發射器電連接。特定言之，疊堆之上冷卻裝置與對應的二極體雷射裝置之p側電連接，該疊堆之下冷卻裝置與對應的二極體雷射裝置之n側電連接，或者反過來。
特定言之，所述及類型的冷卻裝置被構建成散熱片。其中，所述及類型的疊堆之上冷卻裝置或下冷卻裝置，特別是此種疊堆之上冷卻裝置或下冷卻裝置分別被構建成微通道冷卻器。所述及類型的疊堆之上冷卻裝置或下冷卻裝置，特別是此種疊堆之上冷卻裝置或下冷卻裝置相對於佈置在其間的二極體雷射裝置大體上不具有電絕緣。
本發明之二極體雷射器配置較之先前技術具有其優勢。疊堆之上冷卻裝置及/或下冷卻裝置分別被構建成微通道冷卻器，以及疊堆之上冷卻裝置及/或下冷卻裝置相對於佈置在其間的二極體雷射裝置大體上不具有電絕緣，藉此，較之習知二極體雷射器配置，可朝二極體雷射裝置輸送更大的電流。特定言之，作為透過大體上被構建為較薄或平面狀的母線之替代方案，可透過較厚的固體實現饋電。特定言之，此類固體可被構建成電橋或電氣連接部，其較佳較之被構建為平面狀的母線具有更大的橫截面。特定言之，此類固體被構建為用於，較之習知二極體雷射器配置，朝二極體雷射裝置輸送顯著增大的電流。此外，可主動冷卻帶電的固體，從而實現極大的電流密度。其中，可防止基於冷卻裝置上或冷卻裝置中的絕緣元件之熱傳遞減少。此外，可實現具有相對較小尺寸之特別緊湊的結構。總體上可顯著增大二極體雷射器配置之輸出功率，特別是二極體雷射裝置之輸出功率。
亦即，本發明之二極體雷射器配置總共具有至少兩個上冷卻裝置，該等上冷卻裝置佈置在二極體雷射器配置之上部中。類似地，該二極體雷射器配置具有至少兩個下冷卻裝置，該等下冷卻裝置佈置在二極體雷射器配置之相反於上部的下部中。
所述及類型的二極體雷射裝置較佳具有至少一個發射器，較佳數個發射器，特別是單發射器。特定言之，疊堆之上冷卻裝置及下冷卻裝置分別與該至少一個發射器電連接。特定言之，此種發射器具有雷射激活的材料。該發射器較佳被構建為邊緣發射器。此種發射器較佳被構建為大功率發射器。二極體雷射裝置尤佳具有數個發射器，其中二極體雷射裝置特定言之具有包含數個發射器之二極體雷射條，該等發射器較佳佈置在一維行列(陣列)中。此種二極體雷射條例如可具有23個、45個或任意其他數目之發射器。此種二極體雷射條尤佳被構建為大功率二極體雷射條。此種大功率二極體雷射條例如可具有最大1 kW或更大的輸出功率。
特定言之，可藉由本發明之二極體雷射器配置發射數個雷射束，其中由該等二極體雷射裝置中之每個發射特別是一個雷射束，該雷射束亦可由數個子雷射束構成。
在二極體雷射器配置之較佳實施方式中，分別對應於該等二極體雷射裝置之發射器或二極體雷射條具有不同的波長或不同的波長譜。亦即，在此情形下，可藉由數個二極體雷射裝置產生數個不同的波長或波長譜。此種實施方式例如在將本發明之二極體雷射器配置用作用於密集波長多工(dense wavelength multiplexing)之DWM模組中的雷射射線源的情況下較為有利，在該模組中，將分別具有不同波長的雷射束集束成一經過複合的或組合的雷射束。
在二極體雷射器配置之另一較佳實施方式中，分別對應於該等二極體雷射裝置之至少一發射器或二極體雷射條具有相同的波長或相同的波長譜。例如可以該方式透過接通或斷開二極體雷射裝置來按比例調整二極體雷射器配置之輸出功率。此外，透過按比例調整二極體雷射裝置之數目實現二極體雷射器配置之模組化設計，如此便能減小製造成本。
該上冷卻裝置及該下冷卻裝置分別與佈置在其間的二極體雷射裝置電連接，該二極體雷射裝置藉此供電。特定言之，該上冷卻裝置與二極體雷射裝置或對應的至少一發射器之n側電連接，該下冷卻裝置與二極體雷射裝置或對應的至少一個發射器之p側電連接，或者替代地，該上冷卻裝置與p側電連接且該下冷卻裝置與n側電連接。特定言之，為對二極體雷射裝置供電，冷卻裝置具有導電材料或由導電材料構成。此種導電材料較佳為銅或銅合金。
特定言之，該二極體雷射裝置可具有一或兩個佈置在相應的至少一個發射器之p側或n側上之基座。所述及類型的基座可被構建成散熱器(Wärmespreizer)，其中至少一個發射器之餘熱能夠特別有效地被朝上冷卻裝置及/或下冷卻裝置方向傳遞。此外，藉由此種基座可對至少一個發射器以及上冷卻裝置或下冷卻裝置的不同熱膨脹係數進行補償。特定言之，所述及類型的基座被構建為導電的，從而在至少一個發射器與上冷卻裝置或下冷卻裝置之間實現電連接。特定言之，分別對應的二極體雷射裝置以及可選地對應的基座之至少一個發射器可藉由冷卻裝置冷卻。若下文提到至少一個發射器與冷卻裝置之間的電連接或熱連接，則其亦包括透過佈置在其間的基座之連接。
所述及類型的微通道冷卻器亦稱作microchannel cooler(MCC)。此種微通道冷卻器較佳被構建成液體冷卻器，其具有處於熱源附近的，即特別是處於二極體雷射裝置附近的被冷卻流體流過的極細冷卻流體通道。此類冷卻流體通道例如被構建為鑽孔、凹口及/或導通道。藉由微通道冷卻器可實現對二極體雷射裝置之特別有效的冷卻，其中特別是實現自二極體雷射裝置朝佈置在其上的微通道冷卻器之直接的熱傳遞。
特定言之，冷卻流體通道或其壁部，以及/或者相應的冷卻裝置之佈置或抵靠在二極體雷射裝置上之區域大體上不具有電絕緣。在如此地設計的微通道冷卻器中，可根據所需電流實現帶電部分之足夠的尺寸(例如就橫截面而言)，其中同時確保有效的冷卻。特定言之，疊堆之上冷卻裝置及/或下冷卻裝置相對於佈置在其間的二極體雷射裝置不具有電絕緣。相應的微通道冷卻器例如由高導電及高導熱的材料構成，使得其導電及導熱能力較佳地得到最佳化。
特定言之，疊堆之上冷卻裝置及/或下冷卻裝置大體上不具有或完全不具有冷卻部分及帶電部分相對於佈置在其間的二極體雷射裝置之電絕緣。以該方式可透過上冷卻裝置及/或下冷卻裝置實現二極體雷射裝置之特別是整面的電接觸。特定言之，可將冷卻裝置之帶電部分設計得特別厚或具有較大的橫截面，以便導引較大的電流。總體而言，在本發明之二極體雷射器配置中，冷卻裝置之帶電部分的根據所需電流的較厚技術方案與有效的冷卻不衝突，因為特定言之，導電的部分與冷卻的部分實施為積體式的。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該等至少兩個疊堆之二極體雷射裝置側向地並排佈置。特定言之，至少兩個疊堆之二極體雷射裝置的側向並排佈局係指，二極體雷射裝置並非疊置。
確切而言，特別是在各二極體雷射裝置中自p側指向n側之向量相互間隔地相互平行。特定言之，二極體雷射裝置之橫向延伸度朝相鄰的二極體雷射裝置方向延伸。特定言之，此種方向在下文中被稱作水平方向。就此而言，二極體雷射器配置亦可被稱為疊堆或二極體雷射裝置之水平或橫向佈局。相應地，豎直方向特別是指沿二極體雷射裝置之n側與p側之間的連接向量延伸之方向。如此便能以簡單的方式實現二極體雷射裝置之串聯連接。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該等至少兩個疊堆之二極體雷射裝置電串聯。特定言之，該等至少兩個疊堆之二極體雷射裝置沿通流方向電串聯。特定言之，相同的電流流過所有二極體雷射裝置。此點較為有利，因為藉此，各二極體雷射裝置之間的電流分配中便無法產生任何偏差。在二極體雷射裝置內可有數個發射器電並聯或電串聯。因此，特別是僅需在二極體雷射器配置之第一二極體雷射裝置及最後一二極體雷射裝置上或者在第一發射器及最後一發射器上為二極體雷射器配置供電。藉此，相對於並聯而言，特別是可基於較小的電流減少例如帶電導線中之升溫。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該等至少兩個疊堆之二極體雷射裝置，特別是分別對應的至少一發射器就p側及n側而言以交替定向的方式佈置。亦即，二極體雷射裝置特別是交替地佈置在上冷卻裝置及下冷卻裝置上，其中n側相應地交替佈置在另一冷卻裝置上。特定言之，二極體雷射裝置之數個發射器的p側及n側採用相同的定向，其中該等側要麼佈置在上冷卻裝置或下冷卻裝置上，要麼與該冷卻裝置電連接。此種交替的定向特別有利，因為如此便能實現二極體雷射器配置之簡單且特別緊湊的結構。發射器之交替定向亦較為有利，因為可將下文將描述之類型的電橋直線地或線性地佈置在疊堆之相應側上，即要麼佈置在二極體雷射器配置之上部中，要麼佈置在下部中。否則，必須實現例如一疊堆之頂側與相鄰的疊堆之底側的電連接，以便實現串聯。頂側在此及在下文中係指特別是指向二極體雷射器配置之上部的一側，其中底側為特別是指向二極體雷射器配置之下部的一側。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：所述及類型的兩個相鄰的疊堆相互間隔地佈置。特定言之，兩個相鄰的疊堆不相互接觸。如此便能簡單地防止相鄰的疊堆之間發生短路。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：各有一冷卻流體可透過上冷卻裝置或下冷卻裝置，特別是透過上冷卻裝置及下冷卻裝置導引，該冷卻流體分別相對於上冷卻裝置及/或下冷卻裝置之帶電部分至少分段地非電絕緣。特定言之，可透過上冷卻裝置導引的流體相對於上冷卻裝置之帶電部分至少分段地非電絕緣。類似地，較佳可透過下冷卻裝置導引的流體相對於下冷卻裝置之帶電部分至少分段地非電絕緣。
特定言之，上冷卻裝置之帶電部分係指上冷卻裝置之與二極體雷射裝置電連接的部分，其中類似地，下冷卻裝置之帶電部分係指下冷卻裝置之與二極體雷射裝置電連接的部分。整個上冷卻裝置及/或下冷卻裝置(特別是微通道冷卻器)可為帶電的。以該方式在冷卻裝置，特別是饋電線及相應的冷卻流體通道之幾何設計及材料設計中產生較大的自由空間。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：冷卻流體具有去離子水或由去離子水構成。例如可藉由相關領域通常知識者所常見的過濾設備實施去離子。視去離子的具體程度，冷卻流體僅具極少導電能力或完全不具有導電能力。以該方式可靠地防止透過冷卻流體實現數個冷卻裝置之間的非預期的電連接。如此便能可靠地防止各二極體雷射裝置或數個二極體雷射裝置之短路或電旁路。此外，可防止二極體雷射器配置之冷卻流體通道或其他導引冷卻流體的構件中之電腐蝕。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該二極體雷射器配置具有至少一個上電橋或至少一個下電橋，特別是具有至少一個上電橋及至少一個下電橋，其分別被構建為用於導引電流。特定言之，兩個並排佈置的上冷卻裝置佈置在此種上電橋上並且透過該上電橋電相連。特定言之，作為替代或補充方案，兩個並排佈置的下冷卻裝置佈置在此種下電橋上並且透過該下電橋電相連。
特定言之，該至少一個上電橋及/或該至少一個下電橋具有導電材料或由導電材料構成。特定言之，該至少一個上電橋及/或該至少一個下電橋特別是在一區域內被構建為導電的，該區域被構建為用於兩個並排佈置的上冷卻裝置及/或下冷卻裝置之電連接。
特定言之，冷卻裝置之並排佈置係指緊鄰的冷卻裝置之水平佈局，其中該等冷卻裝置要麼佈置在二極體雷射器配置之上部中，要麼佈置在下部中。較佳地，該至少一個上電橋及/或該至少一個下電橋原則上在其尺寸方面，特別是在其厚度或其橫截面方面不受限，其中可根據最大所需電流設計電橋。特定言之，電橋之厚度並非受疊堆之兩個冷卻裝置之間的間隙之高度或者相應的二極體雷射裝置之厚度限制，例如至少在二極體雷射裝置之區域內的絕緣冷卻裝置(ILASCO)中的母線中亦是如此。同樣地，必須非側向地或朝後，即沿背離所發射的雷射束方向，例如透過薄板將電流自二極體雷射裝置引開。
該至少一個上電橋及/或該至少一個下電橋較佳具有一材料或由一材料構成，該材料選自由銅與銅合金構成之組。該上電橋及/或該下電橋可具有塗層，其中該塗層較佳具有金、金合金、銀或銀合金。此類材料特別是基於其導電及導熱能力而特別適宜。特定言之，可在二極體雷射裝置之交替定向中將所述及類型的電橋大體上實施為線性的或直條形的，使其可以特別簡單且廉價的方式製成。
一種較佳二極體雷射器配置，其特徵在於：該二極體雷射器配置具有第一電氣連接部及第二電氣連接部，其分別被構建為用於導引電流，其中該第一電氣連接部佈置在至少兩個疊堆之第一疊堆的上冷卻裝置或下冷卻裝置上並且與該冷卻裝置電連接，且其中該第二電氣連接部佈置在至少兩個疊堆之最後一疊堆的上冷卻裝置或下冷卻裝置上並且與該冷卻裝置電連接。
特定言之，第一疊堆係指佈置在水平地接連排列的疊堆之第一末端上的疊堆。特定言之，最後一疊堆係指佈置在水平地接連排列的疊堆之相反於第一末端的第二末端上的疊堆。亦即，特定言之，第一疊堆及最後一疊堆分別構成二極體雷射器配置之水平地接連排列的疊堆的一個末端。
特定言之，第一電氣連接部及第二電氣連接部各具一電氣接頭，該電氣接頭可與電流源連接。可藉由此種電流源為二極體雷射裝置供電。特定而言，電流在此自此種電氣接頭經由第一或第二電氣連接部以及經由第一或最後一疊堆之冷卻裝置流向該疊堆之二極體雷射裝置的n側或p側。特定而言，電流自該二極體雷射裝置之另一側經由該疊堆之另一冷卻裝置以及經由電橋流向相鄰的疊堆，其中電流經由該疊堆之冷卻裝置流向相應的二極體雷射裝置，等等。
特定而言，電流經由所述及類型的電橋在第一疊堆與最後一疊堆之間流動。特定而言，可將強度為最大1000 A或更大的電流輸往二極體雷射裝置。特定而言，第一電氣連接部及第二電氣連接部至少在帶電區域內具有導電材料，例如銅或銅合金。
若上電橋例如佈置在第一疊堆之上冷卻裝置上或與該冷卻裝置電連接，則第一電氣連接部佈置在第一疊堆之下冷卻裝置上或與該冷卻裝置電連接。而若第一電氣連接部佈置在第一疊堆之上冷卻裝置上或與該冷卻裝置電連接，則下電橋佈置在第一疊堆之下冷卻裝置上或與該冷卻裝置電連接。第二電氣連接部在最後一疊堆上以類似的方式佈置在上部或下部中。
特定而言，第一電氣連接部及/或第二電氣連接部在材料及/或尺寸方面，特別是在橫截面方面以類似於至少一個上電橋及/或至少一個下電橋的方式設計。可將此類電氣連接部實施為線性或直條形的，使其可以特別簡單且廉價的方式製成。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：二極體雷射器配置之至少一個選自由至少一個上電橋、至少一個下電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的構件，被構建為可分別被一冷卻流體流過。其中，選自由至少一個上電橋、至少一個下電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的至少一個構件較佳可分別藉由冷卻流體冷卻。為此，電橋或電氣連接部較佳具有用於輸送冷卻流體之適宜的冷卻流體通道，例如鑽孔、凹口及/或導通道。其中，可分別設有一或數個進入通道及/或排出通道，其可以用來為分別對應的冷卻裝置供應冷卻流體。以該方式便能簡單地為冷卻裝置供應冷卻流體。對電橋或電氣連接部之冷卻可有利地特別是在二極體雷射裝置急劇升溫的情況下為冷卻裝置之冷卻效果提供輔助。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該二極體雷射器配置具有上冷卻流體分配器或下冷卻流體分配器，或替代體具有上冷卻流體分配器及下冷卻流體分配器，其分別被構建為用於輸送冷卻流體。其中較佳地，該等至少兩個上冷卻裝置尤佳透過上電橋及/或第一電氣連接部及/或第二電氣連接部分別與上冷卻流體分配器流體連接。作為替代或補充方案，較佳地，該等至少兩個下冷卻裝置尤佳透過下電橋及/或第一電氣連接部及/或第二電氣連接部分別與下冷卻流體分配器流體連接。上冷卻流體分配器較佳佈置在二極體雷射器配置之上部中，且下冷卻流體分配器佈置在二極體雷射器配置之下部中。但一冷卻分配器或該冷卻分配器亦可佈置在二極體雷射器配置之另一位置上。
特定言之，上冷卻流體分配器及/或下冷卻流體分配器分別具有冷卻流體通道，該等冷卻流體通道與至少一個上電橋、至少一個下電橋、第一電氣連接部及/或第二電氣連接部以及至少一個上冷卻裝置及/或至少一個下冷卻裝置之冷卻流體通道流體連接。舉例而言，實現用於上冷卻裝置之冷卻流體供應的上冷卻流體迴路及/或用於下冷卻裝置之冷卻流體供應的下冷卻流體迴路。該二冷卻流體迴路可相互流體耦合或相互分離。上冷卻流體分配器及/或下冷卻流體分配器之冷卻流體通道例如可被構建為鑽孔、凹口及/或導通道。
上冷卻流體分配器及/或下冷卻流體分配器可分別具有數個幾何形狀至少分段地相互分離之冷卻流體通道，該等冷卻流體通道例如被構建為用於朝冷卻裝置輸送冷卻流體之進入通道或用於自冷卻裝置排出冷卻流體之排出通道。
二極體雷射器配置可僅具一個此種冷卻流體分配器，該冷卻流體分配器佈置在上部中或下部中或二極體雷射器配置之另一位置上，並且與上冷卻裝置及/或下冷卻裝置流體連接。藉由該上及/或下冷卻流體分配器便能以簡單且節省空間的方式分配冷卻流體。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：上冷卻流體分配器被構建為相對於至少一個選自由至少一個上電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的構件電絕緣。作為替代或補充方案，下冷卻流體分配器較佳被構建為相對於選自由至少一個下電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的構件電絕緣。此種電絕緣例如可透過所述及類型的冷卻流體分配器與電橋或與所述及類型的電氣連接部之間的間隔或由電絕緣材料製成之層實現。
特定言之，該第一電氣連接部在其佈置在二極體雷射器配置之上部中的情況下相對於上冷卻流體分配器電絕緣。而特定言之，該第一電氣連接部在其佈置在二極體雷射器配置之下部中的情況下相對於下冷卻流體分配器電絕緣。特定言之，該第二電氣連接部被以類似的方式構建為相對於上或下冷卻流體分配器電絕緣。
特定言之，該上冷卻流體分配器被構建為相對於上冷卻裝置電絕緣，其中該下冷卻流體分配器特定言之被構建為相對於下冷卻裝置電絕緣。
該上冷卻流體分配器及/或該下冷卻流體分配器較佳特別是在供上及/或下冷卻流體分配器佈置或抵靠在電橋、電氣連接部或冷卻裝置上之區域內具有電絕緣材料或由電絕緣材料構成。以該方式可靠地防止例如相鄰的上電橋及/或下電橋之間的非預期的電流或短路。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：至少一個選自由至少一個上電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的構件佈置在上冷卻流體分配器上，較佳分別佈置在上冷卻流體分配器之凹口中。作為替代或補充方案，至少一個選自由至少一個下電橋、第一電氣連接部及第二電氣連接部構成之組的構件較佳佈置在下冷卻流體分配器上，較佳分別佈置在下冷卻流體分配器之凹口中。
特定言之，第一電氣連接部及/或第二電氣連接部係佈置在上冷卻流體分配器之凹口中還是下冷卻流體分配器之凹口中，取決於第一電氣連接部及第二電氣連接部係佈置在二極體雷射器配置之上部中還是下部中。可藉由凹口實現二極體雷射器配置之特別緊湊的技術方案。
該二極體雷射器配置之一種較佳實施方式，其特徵在於：該至少一個上電橋或該至少一個下電橋，或替代地該至少一個上電橋及該至少一個下電橋分別被構建成分級的，使得所發射的雷射束之高度偏移基於二極體雷射裝置之交替定向而得到補償。
例如在二極體雷射裝置就其p側及n側而言分別以交替定向的方式佈置的情況下產生此種高度偏移，其中雷射束之發射就二極體雷射裝置特別是至少一個發射器之豎直延伸度而言並非居中地實施。例如在邊緣發射器中，通常在其靠近p側之表面的斷裂邊緣上橫向於電流發射雷射束。
特定言之，該至少一個上電橋之分級以某種方式構建在分別供兩個上冷卻裝置佈置之抵靠面上，使得該二上冷卻裝置豎向上相互偏移。特定言之，該至少一個下電橋之分級以某種方式構建在分別供兩個下冷卻裝置佈置之抵靠面上，使得該二下冷卻裝置豎向上相互偏移。特定言之，冷卻裝置之此種豎直偏移引起分別對應於該等冷卻裝置之二極體雷射裝置，特別是發射器之豎直偏移。
特定言之，在二極體雷射裝置以交替定向的方式佈置的情況下，上電橋及下電橋之分級有利地以某種方式相互匹配，使得疊堆或二極體雷射裝置交替地在豎向上沿一個方向或沿另一方向偏移地佈置。作為此種分級之替代或補充方案，疊堆或二極體雷射裝置之偏移的佈局可藉由交替地佈置在二極體雷射裝置之頂側或底側上之基座或以基座改變之厚度實現。根據該至少一個發射器之結構，該類型之偏移例如可為約0.1 mm。以上述方式便能將二極體雷射裝置，特別是相應的發射器分別以某種方式相對彼此地佈置，使得所發射的雷射束之高度偏移得到補償。例如在將不同的雷射束集束成例如用於密集波長多工之DWM模組中之一經過複合的或組合的雷射束的情況下，此種高度偏移之補償較為有利。
特定言之，本發明用以達成該目的之另一解決方案為提供一種用於密集波長多工(dense wavelength multiplexing)以產生輸出耦合的雷射束之DWM模組。該DWM模組具有根據前述實施方式中任一項之二極體雷射器配置。聯繫該DWM模組特別是產生前文已聯繫二極體雷射器配置所闡述之優點。特定言之，在該DWM模組中，其製造成本相對於習知技術而言並未顯著增加，但其中其輸出功率可藉由二極體雷射器配置顯著增大。
DWM模組具有用於冷卻及處理冷卻流體之冷卻設備，該冷卻設備被構建為用於為二極體雷射器配置供應冷卻流體及特別是冷卻二極體雷射裝置。
DWM模組較佳具有供能裝置，該供能裝置被構建為用於特別是為二極體雷射器配置及冷卻設備供電。
DWM模組較佳具有控制裝置，該控制裝置被構建為用於控制，特別是操縱或調節特別是供能裝置及冷卻設備。二極體雷射器配置可具有例如用於對二極體雷射裝置進行溫度調節或功率調節之感測器。
DWM模組較佳具有射束整形裝置，該射束整形裝置被構建為用於將藉由二極體雷射裝置發射之雷射束集束且輸出耦合成同一雷射束。特定言之，此種輸出耦合的雷射束由數個子雷射束組合或複合而成。特定言之，該雷射束幾乎具有各發射器之雷射束的特性。為此，特別是設有相應的光學裝置。
圖1以橫截面示意圖示出二極體雷射器配置1之第一實施例。二極體雷射器配置1例如用於冷卻特別是DWM模組中之二極體雷射裝置以及為其饋電。二極體雷射器配置1具有至少兩個疊堆3。在圖1所示實施例中，二極體雷射器配置1具有八個疊堆3，即疊堆3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7及3.8。疊堆3沿水平方向佈置。下文將(在影像平面內)垂直於該水平方向延伸之方向稱作豎直方向。
疊堆3各具一二極體雷射裝置5，其中為清楚起見僅在第一疊堆3.1及第二疊堆3.2上標有相應的元件符號。二極體雷射裝置5被構建為用於發射雷射束。特定言之，二極體雷射器配置1被構建為用於藉由八個二極體雷射裝置5發射八個雷射束。在此大體上自影像平面出發，近乎朝觀察者方向發射雷射束。標示此種雷射束輻射方向之標記示意性地用元件符號L標示。
二極體雷射裝置5各具至少一個發射器，該發射器特別是具有雷射激活的材料。二極體雷射裝置5較佳各具數個發射器，尤佳具有一二極體雷射條，特別是一高效二極體雷射條。
疊堆3各具一上冷卻裝置7。疊堆3還各具一下冷卻裝置9。為清楚起見，上冷卻裝置7及下冷卻裝置9僅在第一疊堆3.1及第二疊堆3.2中標有元件符號。
可選地，二極體雷射裝置5各具一或兩個基座，該等基座特別是佈置在至少一個發射器與上冷卻裝置7及/或下冷卻裝置9之間。圖4中示例性地示出基座57。
在觀察者看來，上冷卻裝置7佈置在二極體雷射器配置1之上部11中。在觀察者看來，下冷卻裝置9佈置在二極體雷射器配置1之相反於上部11的下部13中。亦即，二極體雷射裝置5近乎佈置在上部11與下部13之間。
第一疊堆3.1之二極體雷射裝置5，特別是其至少一個發射器示例性地具有n側，該側佈置在上冷卻裝置7上或可選地透過基板57抵靠在該上冷卻裝置上。第一疊堆3.1之二極體雷射裝置5，特別是其至少一個發射器還示例性地具有p側，該側佈置在下冷卻裝置9上或可選地透過另一基板57抵靠在該下冷卻裝置上。n側及p側分別用元件符號n及p標示。第二疊堆3.2之二極體雷射裝置5的n側及p側相對於第一疊堆3.1相反地佈置。在第二疊堆3.2中，p側佈置在上冷卻裝置7上且n側佈置在下冷卻裝置9上。
在疊堆3中，二極體雷射裝置5以某種方式佈置在上冷卻裝置7及下冷卻裝置9上，使得二極體雷射裝置5近乎以層疊的方式佈置在上冷卻裝置7與下冷卻裝置9之間。
上冷卻裝置7及下冷卻裝置9在疊堆3中被構建為用於冷卻佈置在其間的二極體雷射裝置5。可選地，上冷卻裝置7及下冷卻裝置9分別被構建為用於輸送冷卻流體以冷卻二極體雷射裝置5。可選地，所設置的基座57特別是使得至少一個發射器與冷卻裝置7、9之間的熱傳遞得到改良。
此外，上冷卻裝置7及下冷卻裝置9在疊堆3中分別與佈置在其間的二極體雷射裝置5，特別是與至少一個發射器電連接。舉例而言，在第一疊堆3.1中，至少一個發射器電之n側與上冷卻裝置7電連接，其中其p側與下冷卻裝置9電連接。
特定言之，二極體雷射裝置5以及上冷卻裝置7及下冷卻裝置9之至少接觸面採用導電設計，藉此實現電連接。特定言之，二極體雷射裝置5透過此類接觸面抵靠在對應的上冷卻裝置7及下冷卻裝置9上。較佳在二極體雷射裝置5與冷卻裝置7、9之間採用大面積或整面接觸，如此便能傳輸較大的電流。
疊堆3之上冷卻裝置7及/或下冷卻裝置9被構建成微通道冷卻器。其中，上冷卻裝置7及下冷卻裝置9可選地分別具有適宜的冷卻流體通道，其例如被構建成用於輸送冷卻流體之鑽孔、凹口及/或導通道。此種技術方案之特徵(例如冷卻通道結構)為清楚起見未在圖1中示出。圖2示意性地示出此種微通道冷卻器，下文將對其進行進一步描述。
疊堆3之上冷卻裝置7及/或下冷卻裝置9相對於佈置在其間的二極體雷射裝置5大體上不具有電絕緣。特定言之，冷卻裝置7、9之冷卻部分(例如具有冷卻流體通道之區域)大體上並非相對於二極體雷射裝置5電絕緣。特定言之，冷卻裝置7及/或9以某種方式構建，使得帶電部分即使在冷卻部分的區域內亦始終被構建為具有與最大所需電流相匹配的尺寸(例如橫截面)。
如圖1所示，疊堆3之二極體雷射裝置5可選地側向並排佈置。二極體雷射裝置5在此沿二極體雷射器配置1之水平延伸度佈置，其中二極體雷射裝置5之n側與p側之間的連接向量垂直於該水平延伸度，特別是沿二極體雷射器配置1之豎直延伸度地延伸。
可選地，疊堆3之二極體雷射裝置5(特別是其發射器)電串聯。此種技術方案在圖1中示出。
如圖1所示，疊堆3之二極體雷射裝置5可選地就p側及n側而言以交替定向的方式佈置。其中，上冷卻裝置7及下冷卻裝置9交替地佈置在二極體雷射裝置5之p側及n側上，特別是分別與p側或n側電連接。
可選地，各有兩個相鄰的疊堆3相互間隔地佈置，例如第一疊堆3.1與第二疊堆3.2，或第二疊堆3.2與第三疊堆3.3。根據圖1，所有疊堆3皆相互間隔地佈置。特定言之，在疊堆3之間各佈置有一分隔區域15，其中為清楚起見，僅第七疊堆3.7與第八疊堆3.8之間的分隔區域15標有元件符號。特定言之，藉此防止疊堆3之間的非預期的電連接。
可選地，各有一冷卻流體可透過上冷卻裝置7及/或下冷卻裝置9被導引，該冷卻流體分別相對於上冷卻裝置7及/或下冷卻裝置9之一帶電部分至少分段地非電絕緣。特定言之，至少分段地在冷卻流體與二極體雷射裝置5之間，特別是與p側或n側之間不採用任何電絕緣。
可選地，冷卻流體具有去離子水或由去離子水構成。特定言之，水被以某種程度去離子，使其導電性極弱或完全為零。
可選地，二極體雷射器配置1具有至少一個上電橋17及/或至少一個下電橋19，其分別被構建為用於導引電流。其中，兩個並排佈置的上冷卻裝置7佈置在上電橋17上並且透過該電橋電相連。可選地，作為替代或補充方案，兩個並排佈置的下冷卻裝置9佈置在下電橋19上並且透過該電橋電相連。在根據圖1之實施例中，二極體雷射器配置1具有四個上電橋17及三個下電橋19。四個上電橋17佈置在二極體雷射器配置1之上部11中，其中三個下電橋19佈置在下部13中。特定言之，上電橋17及下電橋19分別與佈置在其上的上冷卻裝置7或下冷卻裝置9的帶電部分電連接。亦即，在根據圖1之二極體雷射器配置1中，上電橋17之位置相對於下電橋19之位置以疊堆3之程度側向地或水平地偏移。
上電橋17及下電橋19在此具有進入通道21，冷卻流體可透過該等進入通道被輸往分別對應的上冷卻裝置7或下冷卻裝置9。上電橋17及下電橋19在此還具有排出通道23，冷卻流體可透過該等排出通道被分別對應的上冷卻裝置7或下冷卻裝置9接收。為清楚起見，唯有在對應於第一疊堆3.1及第二疊堆3.2之上電橋17以及在對應於第二疊堆3.2及第三疊堆3.3之下電橋19中之進入通道21及排出通道23標有元件符號。為清楚起見，上冷卻裝置7或下冷卻裝置9中藉由進入通道21及排出通道23流體連接的冷卻流體通道在此未示出。
可選地，二極體雷射器配置1具有第一電氣連接部25及第二電氣連接部27，其分別被構建為用於導引電流。其中，第一電氣連接部25佈置在第一疊堆3.1之下冷卻裝置9上並且與該疊堆電連接。在此處未示出的替代實施例中，第一電氣連接部25亦可佈置在第一疊堆3.1之上冷卻裝置7上。第二電氣連接部27在此佈置在最後一疊堆，即第八疊堆3.8之下冷卻裝置9上並且與該疊堆電連接。在此處未示出的替代實施例中，第二電氣連接部27亦可佈置在最後一疊堆之上冷卻裝置7上。
特定言之，第一電氣連接部25及第二電氣連接部27分別與佈置在其上的上冷卻裝置7或下冷卻裝置9的帶電部分電連接，在此僅與佈置在其上的下冷卻裝置9的帶電部分電連接。
第一電氣連接部25及第二電氣連接部27在此具有進入通道21，冷卻流體可透過該等進入通道被輸往分別對應的下冷卻裝置9。第一電氣連接部25及第二電氣連接部27在此還具有排出通道23，冷卻流體可透過該等排出通道被分別對應的下冷卻裝置9接收。為清楚起見，下冷卻裝置9中藉由進入通道21及排出通道23流體連接的冷卻流體通道在此未示出。
根據圖1，第一電氣連接部25及第二電氣連接部27佈置在二極體雷射器配置1之下部13中。
根據圖1，第一電氣連接部25具有第一電氣接頭28，該電氣接頭示例性地為正極端。第二電氣連接部27在此具有第二電氣接頭28'，該電氣接頭示例性地為負極端。
可選地，至少一個上電橋17及/或至少一個下電橋19及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27被構建為可分別被冷卻流體流過，其中至少一個上電橋17及/或至少一個下電橋19及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27較佳可分別藉由冷卻流體被冷卻。在根據圖1之實施例中，上電橋17、下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27被構建為可分別被冷卻流體流過。特定言之，上電橋17、下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27可分別藉由冷卻流體被冷卻。
可選地，二極體雷射器配置1具有上冷卻流體分配器29及/或下冷卻流體分配器31，其分別被構建為用於輸送冷卻流體。其中可選地，該等至少兩個上冷卻裝置7較佳透過上電橋17、第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27分別與上冷卻流體分配器29流體連接。可選地，作為替代或補充方案，該等至少兩個下冷卻裝置9較佳透過下電橋19、第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27分別與下冷卻流體分配器31流體連接。
根據圖1，設有佈置在上部11中之上冷卻流體分配器29及佈置在下部13中之下冷卻流體分配器31。冷卻流體分配器29、31分別被構建為用於輸送冷卻流體。上冷卻裝置7在此透過上電橋17分別與上冷卻流體分配器29流體連接，其中下冷卻裝置9在此透過第一電氣連接部25、下電橋19及第二電氣連接部27分別與下冷卻流體分配器31流體連接。
上冷卻流體分配器29及下冷卻流體分配器31各具一冷卻流體供應通道33、33'。冷卻流體供應通道33、33'在此示意性地示出。該冷卻流體供應通道例如可具有進入通道，該進入通道為進入通道21供應冷卻流體，其中該冷卻流體供應通道可具有排出通道，該排出通道自排出通道23接收冷卻流體。可選地，二極體雷射器配置1在上部11中具有上冷卻流體迴路且在下部13中具有下冷卻流體迴路。上下冷卻流體迴路可為流體分離或流體耦合的。
根據圖1，上電橋17及下電橋19分別具有兩個進入接頭35，上冷卻流體分配器29或下冷卻流體分配器31特別是對應的冷卻流體供應通道33、33'透過該進入接頭分別與上電橋17或下電橋19，特別是與處於其中的進入通道21流體連接。上電橋17及下電橋19在此還分別具有兩個排出接頭37，上冷卻流體分配器29或下冷卻流體分配器31特別是對應的冷卻流體供應通道33透過該排出接頭分別與上電橋17或下電橋19，特別是與處於其中的排出通道23流體連接。
第一電氣連接部25及第二電氣連接部27在此各具一進入接頭35，下冷卻流體分配器31特別是對應的冷卻流體供應通道33'透過該進入接頭分別與第一電氣連接部25或第二電氣連接部27，特別是與處於其中的進入通道21流體連接。
第一電氣連接部25及第二電氣連接部27在此還各具一排出接頭37，下冷卻流體分配器31特別是對應的冷卻流體供應通道33'透過該排出接頭分別與第一電氣連接部25或第二電氣連接部27，特別是與處於其中的排出通道23流體連接。
可選地，上冷卻流體分配器29被構建為分別相對於至少一個上電橋17及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27電絕緣。作為替代或補充方案，可選地，下冷卻流體分配器31被構建為分別相對於至少一個下電橋19及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27電絕緣。在根據圖1之實施例中，上冷卻流體分配器29被構建為相對於上電橋17電絕緣。下冷卻流體分配器31被構建為分別相對於下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27電絕緣。
可選地，至少一個上電橋17及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27佈置在上冷卻流體分配器29上，較佳佈置在上冷卻流體分配器29之凹口39中。作為替代或補充方案，可選地，至少一個下電橋19及/或第一電氣連接部25及/或第二電氣連接部27佈置在下冷卻流體分配器31上，較佳佈置在下冷卻流體分配器31之凹口39'中。
在根據圖1之實施例中，上電橋17在上冷卻流體分配器29之凹口39中佈置在上冷卻流體分配器29上。上電橋17特別是抵靠在上冷卻流體分配器29上之相應的凹口39中。此外，下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27在下冷卻流體分配器31之凹口39'中佈置在下冷卻流體分配器31上。下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27特別是抵靠在下冷卻流體分配器31上之相應的凹口39'中。為清楚起見，在觀察者看來，唯有對應於最左的上電橋17、最左的下電橋19、第一電氣連接部25及第二電氣連接部27之凹口39、39'標有元件符號。
圖2示意性地示出根據圖1之二極體雷射器配置1的局部。相同元件及功能相同之元件以相同符號標示，故相關內容請參閱前述說明。在此示例性地示出第三疊堆3.3。上冷卻裝置7及下冷卻裝置9各具一示意性地示出的具有數個冷卻流體通道40之冷卻通道結構，該等冷卻通道結構特別是以就微通道冷卻器而言典型的方式構建。冷卻流體通道40例如分別具有小於1 mm，較佳小於0.5 mm之內徑。冷卻流體通道40分別與對應的進入通道21及排出通道23流體連接，並且構成所述及類型的上冷卻流體迴路或下冷卻流體迴路之一部分。在圖2中，在二極體雷射裝置5上方及下方之所示冷卻流體迴路區段中，進入通道21及排出通道23為清楚起見處於一影像平面內，即並排地示出。但進入通道21及排出通道23較佳大體上佈置在一平面內，該平面沿豎直方向垂直於影像平面。舉例而言，進入通道21在觀察者看來佈置在影像平面後方，排出通道23佈置在影像平面前方。在此情形下，排出通道23較之進入通道21示例性地更靠近出射面地佈置，雷射束在該出射面上自二極體雷射裝置5射出。對冷卻裝置7、9以及二極體雷射裝置5之冷卻可藉由在相應的冷卻流體迴路中循環之冷卻流體實現。
圖3示意性地示出二極體雷射器配置1之第二實施例的示例性的局部。相同元件及功能相同之元件以相同符號標示，故相關內容請參閱前述說明。其中，至少一個上電橋17及至少一個下電橋19分別被構建成分級的，使得所發射的雷射束之高度偏移基於二極體雷射裝置5特別是相應的發射器之交替定向而得到補償。這類分級55、55'特別是構建在上電橋17之抵靠面41上或下電橋19之抵靠面41'上，其中抵靠面41、41'在此情形下具有兩個在豎向上相互偏移的區域，在該等區域上各佈置有一上冷卻裝置7或下冷卻裝置9。特定言之，基於冷卻裝置7、9之豎直偏移，產生分別對應的二極體雷射裝置5，特別是相應的發射器之豎直偏移。這種分級55、55'亦可以類似的方式設置在第一電氣連接部25或第二電氣連接部27上，以便豎直地定位佈置在其上的冷卻裝置7、9。
圖4示意性地示出二極體雷射器配置1之第三實施例的示例性的局部。相同元件及功能相同之元件以相同符號標示，故相關內容請參閱前述說明。其中，設有交替地佈置在二極體雷射裝置5之頂側56或底側56'上之基座57。特定言之，基座57佈置在頂側56或底側56'上之至少一個發射器上。以上述方式便能將二極體雷射裝置5，特別是相應的發射器分別以某種方式相對彼此地佈置，使得所發射的雷射束之高度偏移得到補償。當然，所述及類型的二極體雷射裝置5亦可具有基座57，該等基座被設置為用於更好地實施熱傳遞，其中不會引起二極體雷射裝置5之豎向偏移。
圖5示意性地示出用於密集波長多工之DWM模組43的實施例。相同元件及功能相同之元件以相同符號標示，故相關內容請參閱前述說明。特定言之，DWM模組43被構建為用於產生輸出耦合之雷射束44。DWM模組43具有根據前述實施例之二極體雷射器配置1。
可選地，DWM模組43具有用於冷卻及處理冷卻流體之冷卻設備45。特定言之，冷卻設備45被構建為用於為二極體雷射器配置1供應冷卻流體及冷卻二極體雷射裝置5。可選地，冷卻設備45亦被構建為用於將冷卻流體特別是水去離子。
可選地，DWM模組43具有控制裝置49，該控制裝置被構建為用於控制，特別是操縱或調節特別是冷卻設備45及二極體雷射器配置1。控制裝置49例如可與感測器作用性連接，二極體雷射器配置1可選地具有該等感測器，其中藉由感測器實現對二極體雷射裝置5之溫度調節及/或功率調節。
可選地，DWM模組43具有供能裝置47，該供能裝置被構建為用於特別是為二極體雷射器配置1、冷卻設備45及控制裝置49供電。
可選地，DWM模組43具有射束整形裝置51，該射束整形裝置被構建為用於將藉由二極體雷射裝置5發射之雷射束53與輸出耦合的，特別是經過複合的或組合的雷射束44集束。為清楚起見，唯有二極體雷射裝置5及雷射束53標有元件符號。為將雷射束53集束，射束整形裝置51例如具有相應的光學裝置。
總體而言，藉由本發明之二極體雷射器配置1及DWM模組43，可顯著增大二極體雷射裝置5之輸出功率。
1:二極體雷射器配置 3:疊堆 3.1:疊堆 3.2:疊堆 3.3:疊堆 3.4:疊堆 3.5:疊堆 3.6:疊堆 3.7:疊堆 3.8:疊堆 5:二極體雷射裝置 7:上冷卻裝置 9:下冷卻裝置 11:上部 13:下部 15:分隔區域 17:上電橋 19:下電橋 21:進入通道 23:排出通道 25:第一電氣連接部 27:第二電氣連接部 28:第一電氣接頭 28':第二電氣接頭 29:上冷卻流體分配器 31:下冷卻流體分配器 33:冷卻流體供應通道 33':冷卻流體供應通道 35:進入接頭 37:排出接頭 39:凹口 39':凹口 40:冷卻流體通道 41:抵靠面 41':抵靠面 43:DWM模組 44:雷射束 45:冷卻設備 47:供能裝置 49:控制裝置 51:射束整形裝置 53:雷射束 55:分級 55':分級 56:頂側 56':底側 57:基座 L:雷射束輻射方向
下面參考圖式對本發明進行詳細闡述。其中： 圖1為二極體雷射器配置之第一實施例的橫截面示意圖， 圖2為根據圖1的二極體雷射器配置之局部的示意圖， 圖3為二極體雷射器配置之第二實施例的局部的示意圖， 圖4為二極體雷射器配置之第三實施例的局部的示意圖，以及 圖5為具有二極體雷射器配置之DWM模組的實施例的示意圖。
1:二極體雷射器配置
3:疊堆
3.1:疊堆
3.2:疊堆
3.3:疊堆
3.4:疊堆
3.5:疊堆
3.6:疊堆
3.7:疊堆
3.8:疊堆
5:二極體雷射裝置
7:上冷卻裝置
9:下冷卻裝置
11:上部
13:下部
15:分隔區域
17:上電橋
19:下電橋
21:進入通道
23:排出通道
25:第一電氣連接部
27:第二電氣連接部
28:第一電氣接頭
28':第二電氣接頭
29:上冷卻流體分配器
31:下冷卻流體分配器
33:冷卻流體供應通道
33':冷卻流體供應通道
35:進入接頭
37:排出接頭
39:凹口
39':凹口
41:抵靠面
41':抵靠面
L:雷射束輻射方向

Claims (15)

  1. 一種用於冷卻二極體雷射裝置(5)以及為其饋電的二極體雷射器配置(1)，該二極體雷射器配置具有 至少兩個疊堆(3)，該等疊堆各具 一二極體雷射裝置(5)，該二極體雷射裝置被構建為用於發射雷射束(47)， 上冷卻裝置(7)，及 下冷卻裝置(9)，其中 該二極體雷射裝置(5)以某種方式佈置在該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)上，使得該二極體雷射裝置(5)佈置在該上冷卻裝置(7)與該下冷卻裝置(9)之間，其中 該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)分別被構建為用於冷卻佈置在其間的該二極體雷射裝置(5)，其中 該上冷卻裝置(7)及該下冷卻裝置(9)分別與佈置在其間的該二極體雷射裝置(5)電連接，其中 疊堆(3)之該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)分別被構建成微通道冷卻器，且其中 疊堆(3)之該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)相對於佈置在其間的該二極體雷射裝置(5) 大體上不具有電絕緣。
  2. 如請求項1之二極體雷射器配置(1)，其中，該等至少兩個疊堆(3)之二極體雷射裝置(5)側向地並排佈置。
  3. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該等至少兩個疊堆(3)之二極體雷射裝置(5)電串聯。
  4. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該等至少兩個疊堆(3)之二極體雷射裝置(5)就p側及n側而言以交替定向的方式佈置。
  5. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，各有兩個相鄰的疊堆(3)相互間隔地佈置。
  6. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，各有一冷卻流體可透過該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)被導引，該冷卻流體分別相對於該上冷卻裝置(7)及/或該下冷卻裝置(9)之一帶電部分至少分段地非電絕緣。
  7. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，冷卻流體具有去離子水或由去離子水構成。
  8. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該二極體雷射器配置(1)具有至少一個上電橋(17)及/或至少一個下電橋(19)，其分別被構建為用於導引電流，其中兩個並排佈置的上冷卻裝置(7)佈置在上電橋(17)上並且透過該電橋電相連，以及/或者兩個並排佈置的下冷卻裝置(9)佈置在下電橋(19)上並且透過該電橋電相連。
  9. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該二極體雷射器配置(1)具有第一電氣連接部(25)及第二電氣連接部(27)，其分別被構建為用於導引電流，其中該第一電氣連接部(25)佈置在第一疊堆(3)的上冷卻裝置(7)或下冷卻裝置(9)上並且與該冷卻裝置電連接，且其中該第二電氣連接部(27)佈置在最後一疊堆(3)的上冷卻裝置(7)或下冷卻裝置(9)上並且與該冷卻裝置電連接。
  10. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該至少一個上電橋(17)及/或該至少一個下電橋(19)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)被構建為可分別被冷卻流體流過，其中該至少一個上電橋(17)及/或該至少一個下電橋(19)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)較佳可分別藉由該冷卻流體被冷卻。
  11. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該二極體雷射器配置(1)具有上冷卻流體分配器(29) 及/或下冷卻流體分配器(31)，其分別被構建為用於輸送冷卻流體，其中特定言之，該等至少兩個上冷卻裝置(7)較佳透過上電橋(17)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)分別與該上冷卻流體分配器(29)流體連接，以及/或者該等至少兩個下冷卻裝置(9)較佳透過下電橋(19)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)分別與該下冷卻流體分配器(31)流體連接。
  12. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該上冷卻流體分配器(29)被構建為分別相對於該至少一個上電橋(17)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)電絕緣，以及/或者，該下冷卻流體分配器(31)被構建為分別相對於該至少一個下電橋(19)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)電絕緣。
  13. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該至少一個上電橋(17)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)佈置在該上冷卻流體分配器(29)上，較佳佈置在該上冷卻流體分配器(29)之凹口(39)中，以及/或者，該至少一個下電橋(19)及/或該第一電氣連接部(25)及/或該第二電氣連接部(27)佈置在該下冷卻流體分配器(31)上，較佳佈置在該下冷卻流體分配器(31)之凹口(39')中。
  14. 如前述請求項中任一項之二極體雷射器配置(1)，其中，該至少一個上電橋(17)及/或該至少一個下電橋(19)分別被構建成分級的，使得該等所發射的雷射束(47)之高度偏移基於該二極體雷射裝置(5)之交替定向而得到補償。
  15. 一種用於產生輸出耦合的雷射束(44)之DWM模組(43)，該模組具有如請求項1至14中任一項所述之二極體雷射器配置(1)。
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