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浦模的固定组件及激光器

阅读:588发布:2020-05-11

专利汇可以提供浦模的固定组件及激光器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出了一种 泵 浦模 块 的固定组件及 激光器 ,包括:壳体、 散热 器、制冷器和 风 扇组件。壳体限定出 谐振腔 和安装腔,壳体的内壁设有分隔谐振腔和安装腔的凸缘。 散热器 位于安装腔内,散热器的部分与凸缘相抵,散热器的朝向谐振腔的一端与泵浦模块连接。制冷器位于散热器和泵浦模块之间。风扇组件与壳体连接,风扇组件的朝向谐振腔的一端与散热器的远离谐振腔的一端相抵。根据本发明的泵浦模块的固定组件,散热器通过风扇组件和壳体的凸缘固定限位,可以避免散热器采用螺钉固定至壳体上而导致壳体发生机械形变,而造成谐振腔失谐并引起激光输出 能量 下降的问题。而且,该固定组件的结构简单、装配方便。,下面是浦模的固定组件及激光器专利的具体信息内容。

1.一种浦模的固定组件,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体限定出谐振腔和安装腔,所述壳体的内壁设有分隔所述谐振腔和所述安装腔的凸缘;
散热器,所述散热器位于所述安装腔内,所述散热器的部分与所述凸缘相抵,所述散热器的朝向所述谐振腔的一端与所述泵浦模块连接;
制冷器,所述制冷器位于所述散热器和所述泵浦模块之间;
扇组件,所述风扇组件与所述壳体连接,所述风扇组件的朝向所述谐振腔的一端与所述散热器的远离所述谐振腔的一端相抵。
2.根据权利要求1所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述散热器与所述壳体内壁之间设有固定框。
3.根据权利要求2所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述固定框为软性隔热件。
4.根据权利要求2所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述固定框为聚四氟乙烯件。
5.根据权利要求1所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述风扇组件包括:
风扇支架,所述风扇支架与所述壳体连接;
风扇,所述风扇与所述风扇支架连接,所述风扇的朝向所述谐振腔的一端并与所述散热器相抵。
6.根据权利要求5所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述风扇支架的结构强度小于所述壳体的结构强度。
7.根据权利要求1所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述制冷器为半导体制冷器。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的泵浦模块的固定组件,其特征在于,所述泵浦模块为二极管泵浦。
9.一种激光器,其特征在于,包括:
激光晶体;
泵浦模块,所述泵浦模块采用根据权利要求1-8中任一项所述的泵浦模块的固定组件进行固定。
10.根据权利要求9所述的激光器,其特征在于,所述激光器为侧面泵浦激光器或端面泵浦激光器。

说明书全文

浦模的固定组件及激光器

技术领域

[0001] 本发明涉及激光器技术领域,尤其涉及一种泵浦模块的固定组件及激光器。

背景技术

[0002] 激光二极管(LD)泵浦的全固态激光器(DPSSL)因其具有高效率、长寿命及结构紧凑等优点,已经成为固体激光器发展的主流方向,并在激光加工、激光测距、目标指示、激光雷达等领域得到广泛应用。
[0003] 对于多数机载、车载或者手持等类型的高峰值功率脉冲激光器而言,要求激光器小型化和轻量化。激光器由激光谐振腔激光二极管泵浦源、调Q组件、供电系统、温控系统及扩束系统等组成。通常情况下,激光器由金属壳体作为激光谐振腔的承载结构,光学元件通过金属元件座固定到金属壳体上形成激光谐振腔。
[0004] 典型的激光二极管泵浦源主要由激光二极管、半导体制冷器(TEC)、散热器、轴流扇组成,半导体制冷器将激光二极管的温度控制在恒定的温度值,TEC产生的多余热量通过散热器及轴流风扇传递到外界环境之中。
[0005] 对于多数机载、车载或者手持等类型的高峰值功率脉冲激光器而言,要求激光器有较强的环境适应能,能够在-50℃~+65℃环境温度下正常工作。
[0006] 对于多数二极管泵浦固体激光器而言,激光二极管及TEC固定在散热器上,散热器通过螺钉固定到激光器壳体上。
[0007] 上述类型的二极管泵浦固体激光器在实际应用中,由于激光器小型化和轻量化的要求,在设计上通常会采用降低激光器壳体厚度的方法进行减重。此方法会降低激光器壳体结构的强度,当二极管的散热器固定到激光器壳体上时,由于壳体与散热器安装基板的厚度及强度相近,在紧固定螺钉的过程中会引起激光器壳体产生内部应力并轻微形变,导致激光谐振腔失谐,引起激光输出能量下降。并且出现在极限温度环境的情况下因散热器的温度变化和热胀冷缩引起机壳进一步形变的情况,导致激光器输出能量进一步下降甚至无法输出激光。
[0008] 如果减小或消除散热器安装引起的机械形变,则可以解决在激光器小型化轻量化要求下激光器谐振腔失谐并引起激光输出能量下降的问题。

发明内容

[0009] 本发明要解决的技术问题是解决激光器壳体机械形变而导致激光输出能量下降的问题,本发明提出了一种泵浦模块的固定组件及激光器。
[0010] 根据本发明实施例的泵浦模块的固定组件,包括:
[0011] 壳体,所述壳体限定出谐振腔和安装腔,所述壳体的内壁设有分隔所述谐振腔和所述安装腔的凸缘;
[0012] 散热器,所述散热器位于所述安装腔内,所述散热器的部分与所述凸缘相抵,所述散热器的朝向所述谐振腔的一端与所述泵浦模块连接;
[0013] 制冷器,所述制冷器位于所述散热器和所述泵浦模块之间;
[0014] 风扇组件,所述风扇组件与所述壳体连接,所述风扇组件的朝向所述谐振腔的一端与所述散热器的远离所述谐振腔的一端相抵。
[0015] 根据本发明实施例的泵浦模块的固定组件,散热器通过风扇组件和壳体的凸缘固定限位,可以避免散热器采用螺钉固定至壳体上而导致壳体发生机械形变,而造成谐振腔失谐并引起激光输出能量下降的问题。而且,该固定组件的结构简单、装配方便。
[0016] 根据本发明的一些实施例,所述散热器与所述壳体内壁之间设有固定框。
[0017] 在本发明的一些实施例中,所述固定框为软性隔热件。
[0018] 根据本发明的一些实施例,所述固定框优选为聚四氟乙烯件。
[0019] 在本发明的一些实施例中,所述风扇组件包括:
[0020] 风扇支架,所述风扇支架与所述壳体连接;
[0021] 风扇,所述风扇与所述风扇支架连接,所述风扇的朝向所述谐振腔的一端并与所述散热器相抵。
[0022] 根据本发明的一些实施例,所述风扇支架的结构强度小于所述壳体的结构强度。
[0023] 在本发明的一些实施例中,所述制冷器为半导体制冷器。
[0024] 根据本发明的一些实施例,所述泵浦模块为二极管泵浦。
[0025] 根据本发明实施例的激光器,包括:
[0026] 激光晶体;
[0027] 泵浦模块,所述泵浦模块采用上述所述的泵浦模块的固定组件进行固定。
[0028] 根据本发明实施例的激光器,采用的泵浦模块的固定组件能够将二极管泵浦模块固定在激光器的壳体框架内部,利用风扇支架自身的弹性形变消除激光器壳体的形变,由于无螺钉的紧固,散热器与激光器壳体之间不存在安装应力,激光器的壳体能够保持稳定的状态,消除了谐振腔失谐的因素,保证了激光器在高低温环境下工作时输出能量的稳定性,此固定结构允许激光器壳体进一步降低壳体厚度,达到轻量化的效果。而且,此固定方式允许激光器壳体尽量轻薄的设计,有利于整机的轻小型化,并且保证了激光器壳体在高低温环境下的壳体的结构稳定性。
[0029] 根据本发明的一些实施例,所述激光器为侧面泵浦激光器或端面泵浦激光器。附图说明
[0030] 图1为本发明实施例的泵浦模块固定组件的结构示意图。
[0031] 附图标记:
[0032] 固定组件100,
[0033] 壳体10,谐振腔101,安装腔102,凸缘110,
[0034] 散热器20,制冷器30,风扇组件40,风扇410,风扇支架420,固定框50,[0035] 泵浦模块600。

具体实施方式

[0036] 为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明进行详细说明如后。
[0037] 如图1所示,根据本发明实施例的泵浦模块600的固定组件100,包括:壳体10、散热器20、制冷器30和风扇组件40。
[0038] 具体而言,壳体10限定出谐振腔101和安装腔102,壳体10的内壁设有分隔谐振腔101和安装腔102的凸缘110。
[0039] 散热器20位于安装腔102内,散热器20的部分与凸缘110相抵,散热器20的朝向谐振腔101的一端与泵浦模块600连接。制冷器30位于散热器20和泵浦模块600之间。
[0040] 风扇组件40与壳体10连接,风扇组件40的朝向谐振腔101的一端与散热器20的远离谐振腔101的一端相抵。由此,可以使散热器20止抵固定于风扇组件40与壳体10的凸缘110之间。
[0041] 根据本发明实施例的泵浦模块600的固定组件100,散热器20通过风扇组件40和壳体10的凸缘110固定限位,可以避免散热器20采用螺钉固定至壳体10上而导致壳体10发生机械形变,而造成谐振腔101失谐并引起激光输出能量下降的问题。而且,该固定组件100的结构简单、装配方便。
[0042] 根据本发明的一些实施例,散热器20与壳体10内壁之间设有固定框50。如图1所示,在散热器20与壳体10之间的间隙处设有固定框50。由此,可以通过固定框50固定进一步固定限位散热器20,从而进一步提高了散热器20固定的稳定性和可靠性。
[0043] 在本发明的一些实施例中,固定框50为软性隔热件。需要说明的是,将固定框50设置为软性件,可以将固定框50方便地装配至散热器20和壳体10之间,而且,可以有效避免散热器20和壳体10被挤压变形。另外,固定框50具有良好的隔热性能,可以有效避免散热器20上的热量传递至壳体10,而造成壳体10不同位置处温度不一致而产生形变的问题。例如,固定框50可以为聚四氟乙烯件。
[0044] 在本发明的一些实施例中,如图1所示,风扇组件40包括:风扇支架420和风扇410,风扇支架420与壳体10连接。例如,风扇支架420与壳体10之间可以采用螺钉固定连接、粘接或其他固定方式。风扇410与风扇支架420连接,风扇410的朝向谐振腔101的一端并与散热器20相抵。
[0045] 根据本发明的一些实施例,风扇支架420的结构强度小于壳体10的结构强度。可以理解的是,通过设置风扇支架420的结构强度小于壳体10的结构强度,可以采用风扇支架420的弹性形变消除激光器壳体10的形变。
[0046] 在本发明的一些实施例中,制冷器30可以为半导体制冷器30(TEC)。半导体制冷器30具有良好的制冷导热性能,可以有效提高制冷效果。
[0047] 根据本发明的一些实施例,泵浦模块600为二极管泵浦。也就是说,泵浦模块600可以采用激光二极管泵浦。
[0048] 根据本发明实施例的激光器,包括:激光晶体和泵浦模块600,泵浦模块600采用上述所述的泵浦模块600的固定组件100进行固定。
[0049] 根据本发明实施例的激光器,采用的泵浦模块600的固定组件100能够将二极管泵浦模块600固定在激光器的壳体10框架内部,利用风扇支架420自身的弹性形变消除激光器壳体10的形变,由于无螺钉的紧固,散热器20与激光器壳体10之间不存在安装应力,激光器的壳体10能够保持稳定的状态,消除了谐振腔101失谐的因素,保证了激光器在高低温环境下工作时输出能量的稳定性,此固定结构允许激光器壳体10进一步降低壳体10厚度,达到轻量化的效果。而且,此固定方式允许激光器壳体10尽量轻薄的设计,有利于整机的轻小型化,并且保证了激光器壳体10在高低温环境下的壳体10的结构稳定性。
[0050] 根据本发明的一些实施例,激光器为侧面泵浦激光器或端面泵浦激光器。也就是说,激光器可以为侧面泵浦激光器,也可以为端面泵浦激光器,当然还可以是其他泵浦形式激光器。
[0051] 下面参照附图详细描述根据本发明的泵浦模块600的固定组件100及激光器。值得理解的是,下述描述仅是示例性描述,而不是对本发明的具体限制。
[0052] 本发明提出的泵浦模块600的固定组件100可以应用于二极管侧面泵浦激光器,通过激光器壳体10的框架和凸缘110将散热器20限制在固定的安装腔102内,散热器20的周围通过聚四氟乙烯等软性且隔热的材料填充散热器20与激光器壳体10之间的空隙。散热器20由风扇组件40限制其移动,风扇支架420结构要求强度远小于壳体10强度,利用风扇支架420自身的弹性形变消除激光器壳体10的形变,使激光器不存在安装应力,消除了谐振腔
101失谐的因素,以解决现有的二极管泵浦固体激光器的散热器20在螺钉安装固定过程中引起的机械形变,导致在激光器谐振腔101失谐并引起激光输出能量下降的问题,保证了激光器在高低温环境下工作时输出能量的稳定性。
[0053] 此固定组件100能够将二极管泵浦模块600固定在激光器的壳体10框架内部,利用风扇支架420自身的弹性形变消除激光器壳体10的形变,由于无螺钉的紧固,散热器20与激光器壳体10之间不存在安装应力,激光器的壳体10能够保持稳定的状态,消除了谐振腔101失谐的因素,保证了激光器在高低温环境下工作时输出能量的稳定性,此固定结构允许激光器壳体10进一步降低壳体10厚度,达到轻量化的效果。
[0054] 而且,此固定方式允许激光器壳体10尽量轻薄的设计,有利于整机的轻小型化,并且保证了激光器壳体10在高低温环境下的壳体10的结构稳定性。
[0055] 此固定组件100也可以应用于端面泵浦结构或者激光谐振腔101在机械结构上能够独立于泵浦模块600的其他泵浦方式。激光二极管固定尺寸可以根据实际使用要求情况进行适当调节,以满足实际应用需要。
[0056] 通过具体实施方式的说明,应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解,然而所附图示仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
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