TW202041310A

TW202041310A - 適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構

Info

Publication number: TW202041310A
Application number: TW108115733A
Authority: TW
Inventors: 李建中; 葉柏村
Original assignee: 米雷迪恩飛秒光源股份有限公司
Priority date: 2019-05-07
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2020-11-16

Abstract

本發明為一種適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，包含多個模組安裝機構，每一個模組安裝機構包含散熱底座、泵浦雷射印刷電路板、導熱銅管以及散熱冷端，其中，導熱銅管的一端連接散熱底座，另一端連接散熱冷端，而泵浦雷射印刷電路板則裝設在散熱底座上方，泵浦雷射印刷電路板進一步包含，底座、泵浦雷射元件、電路板、電路板驅動器以及固定元件，電路板具有凹口，凹口處是用以放置泵浦雷射元件，電路板上還具有金手指，用以電性連接泵浦雷射元件，而固定元件位於泵浦雷射印刷電路板的四周，用以固定散熱底座、底座以及電路板，模組安裝機構可以相互堆疊或並列連接，具有快速更換、組裝容易的特性。

Description

適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構

本發明係有關於一種適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，尤其是模組安裝機構可以相互並排連接，達到組裝容易以及快速更換的功效。

目前習知技術為直接焊接泵浦雷射於驅動電路板上，缺點為故障時更換不易，需解焊泵浦雷射或是更換整片驅動電路含泵浦雷射，單模態光纖耦合之泵浦雷射近年來已發展至近1W高功率，因此散熱問題已變得重要而不可忽略。

習知水冷裝置是可將吸收到發熱元件的熱量與水冷裝置內部的一冷卻液體熱交換，然後透過水冷裝置內部的一泵浦來循環冷卻液體，並該水冷裝置透過複數管體連接一散熱器，令冷卻液體可於散熱器與水冷裝置兩者間進行熱交換循環散熱，藉以對發熱元件快速散熱。

雖散熱重要，但引入水冷裝置易使雷射本體龐大且需外接冷卻機，使雷射使用便利性大減，因此非水冷的高導熱性機構應是較佳的解決方案。

由於上述的問題，需要一種高導熱及散熱的機構能有效散出高功率單模泵浦雷射的廢熱，同時機構需模組化，以便依雷射設計增加或減少泵浦數量，更重要是能快速且容易的更換電路板等元件或模組，此為本發明亟欲解決的課題。

本發明之主要目的在於提供一種適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，裝設在飛秒光纖雷射裝置內，包含多個模組安裝機構安裝機構。

每一個模組安裝機構安裝機構包含散熱底座、泵浦雷射印刷電路板印刷電路板、導熱銅管以及散熱冷端散熱冷端，其中，導熱銅管的一端連接散熱底座，另一端連接散熱冷端散熱冷端，而泵浦雷射印刷電路板印刷電路板則裝設在散熱底座上方。

泵浦雷射印刷電路板進一步包含，底座、泵浦雷射元件、電路板、電路板驅動器以及固定元件，電路板具有凹口，凹口處是用以放置泵浦雷射元件，電路板上還具有金手指，用以電性連接泵浦雷射元件，而固定元件位於泵浦雷射印刷電路板的四周，用以固定散熱底座、底座以及電路板。

較佳而言，模組安裝機構可以相互堆疊或並列連接，此時散熱底座及散熱冷端可以特別製作成一體成形。

本發明藉由模組化的安裝機構中電路板驅動器為可快速拆接的接頭，因此具有快速更換、組裝容易的特性，能夠廣泛應用在飛秒雷射光纖裝置中。

以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

本發明適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，主要應用在飛秒雷射裝置之中，能快速更換且組裝容易。

請參閱圖1，圖1顯示本發明單一模組安裝機構的示意圖，其中，模組安裝機構1包含散熱底座10、泵浦雷射印刷電路板20、導熱銅管30以及散熱冷端40，導熱銅管30的一端連接散熱底座10，而導熱銅管30的另一端則連接散熱冷端40，泵浦雷射印刷電路板20是裝設在散熱底座10上方。

接著參閱圖2，圖2顯示本發明泵浦雷射印刷電路板的詳細示意圖，泵浦雷射印刷電路板20包含底座21、泵浦雷射元件22、電路板23以及驅動電路板之連接器24，其中，電路板23具有一凹口25，凹口25用來安置泵浦雷射元件22，而泵浦雷射印刷電路板20由下而上依序是底座21、電路板23及驅動電路板之連接器24，底座21及電路板23是利用固定元件26相互接合，泵浦雷射印刷電路板22除了使用固定元件26與底座21固定之外，同時也對應電路板23上的金手指27，如此上述形成一個泵浦雷射印刷電路板20。

進一步參閱圖3，本發明其中一實施例之示意圖，圖中所顯示為三個模組安裝機構1所組裝成之適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，並非用以限定本發明模組安裝機構1之數量，以及並非用以限定本發明模組安裝機構1之組裝方式。

本發明的其中一應用實例如圖3所示，圖3中包含三個模組安裝機構1並排連接，形成一個適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，其中可以看到散熱底座10是連結在一起，可以依照不同的需求製作，同樣地，散熱冷端40也是連結在一起，散熱底座10上方具有已經預留好的多個固定孔11，用以固定泵浦雷射印刷電路板20上的固定元件26，散熱冷端40上也同樣具有多個固定孔41，用以裝設風扇散熱器(圖中未顯示)，而散熱底座10的側邊也具有凹槽12，散熱冷端40的側邊還具有凹槽42，凹槽12、42用以裝設連接並固定導熱銅管30。

進一步而言，泵浦雷射元件22連接飛秒雷射光纖，電路板驅動器24連接飛秒雷射光纖裝置所需的各個元件或模組，而飛秒雷射光纖、元件或模組所產生的熱，則藉由散熱底座10及導熱銅管30將熱能傳遞到散熱冷端40，再透過風扇散熱器將熱能傳遞到飛秒雷射裝置外部。

本發明的主要功效在於，透過模組化的安裝機構以及具有散熱功能的底座，能輕易將光纖、元件或模組所產生的熱快速傳導到裝置外部。

本發明的另一功效在於，模組化的安裝機構可以任意排列、組裝，依照應用在不同的飛秒雷射光纖裝置來特製，例如可以互相堆疊或並排連接。

本發明另一功效在於，模組化的安裝機構中電路板驅動器為可快速拆接的接頭，因此具有快速更換、組裝容易的特性，能夠廣泛應用在飛秒雷射光纖裝置中。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

1:模組安裝機構 10:散熱底座 11:固定孔 12:凹槽 20:泵浦雷射印刷電路板 21:底座 22:泵浦雷射元件 23:電路板 24:驅動電路板之連接器 25:凹口 26:固定元件 27:金手指 30:導熱銅管 40:散熱冷端 41:固定孔 42:凹槽

圖1為本發明適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構之單一模組安裝機構安裝機構示意圖；圖2為本發明適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構之泵浦雷射印刷電路板詳細示意圖；以及圖3為本發明適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構之應用實例示意圖。

1:模組安裝機構

10:散熱底座

20:泵浦雷射印刷電路板

30:導熱銅管

40:散熱冷端散熱冷端

Claims

一種適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，應用在一飛秒雷射裝置內，包含：至少一模組安裝機構，且每一個該模組安裝機構包含：一散熱座；一泵浦雷射印刷電路板，該泵浦雷射印刷電路板設置在該散熱底座上；一導熱銅管，該導熱銅管的一端與該散熱底座連接；以及一散熱冷端，該散熱冷端連接在該導熱銅管的另一端；其中，該泵浦雷射印刷電路板進一步包含一底座、一泵浦雷射元件、一電路板以及一驅動電路板之連接器，其中，該底座、該電路板以及該驅動電路板之連接器依序堆疊在該散熱底座上，且該電路版具有一凹口，該凹口處裝設該泵浦雷射元件，每一個該模組安裝機構係以相互堆疊、並列及任意組合方式連接。
依據申請專利範圍第1項所述之適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，其中該導熱銅管由至少兩根銅管所組成，且該銅管內具有導熱液體。
依據申請專利範圍第1項所述之適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，其中該泵浦雷射印刷電路板包含至少四個固定元件，用以固定該底座、該電路板以及該散熱底座。
依據申請專利範圍第1項所述之適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，其中該電路板包含金手指，用以與該泵浦雷射元件電性連接。
依據申請專利範圍第1項所述之適用於飛秒光纖雷射的模組化泵浦雷射安裝機構，其中該散熱底座及該散熱冷端皆具有凹槽，該凹槽相互對應用以連接並固定該導熱銅管。