用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置的制作方法

技术特征：
1.一种用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：包括聚光腔、液冷循环散热装置和风冷热管散热装置；所述聚光腔包括壳体、盖板、两根激光棒、激光棒支架和半导体阵列，所述壳体为长方形盒体结构，上、下端均通过盖板封闭，相对两侧壁面开设有与激光棒同轴的通光孔；所述两根激光棒相互平行、且通过激光棒支架安装于壳体内；所述半导体阵列分为多组，呈多边形均布于所述激光棒的外围；所述液冷循环散热装置包括两根石英玻璃管、第一端盖、第二端盖、冷却水箱、水泵和两个波纹连接管；所述两根石英玻璃管分别套于两根激光棒外围；所述第一端盖和第二端盖分别对称安装于激光棒支架的两侧壁面外侧，第一端盖包括盖板和圆管，所述盖板压紧安装于激光棒支架侧壁上，其两端开有通孔，两根石英玻璃管和两根激光棒的一端均与盖板的通孔密封连接；所述圆管的下端与盖板中间的通孔连通、进而与两根石英玻璃管连通；第二端盖与第一端盖的结构相同；两个端盖的圆管竖直安装，其上端口分别与上盖板两端的通孔密封连通；所述冷却水箱设置于上盖板上方，两端的进水口和出水口分别通过波纹连接管与上盖板两端的通孔密封连通，进而与两个圆管连通；冷却液依次从出水口、一个波纹连接管、第一端盖、石英玻璃管、第二端盖、另一个波纹连接管流入进水口，形成完整的冷却液回路；所述水泵安装于所述冷却水箱上，用于驱动冷却液循环流动；所述风冷热管散热装置包括两个对向安装在所述壳体上的阵列散热模块和一个冷却风机，所述阵列散热模块包括热沉、tec制冷器、热管、散热翅片；所述半导体阵列呈环绕均布状安装于所述热沉上，所述热沉安装在所述盖板上，所述tec制冷器位于所述热沉和盖板之间，并与所述热沉、盖板紧贴；多根所述热管平行排列，其一端埋入所述盖板内部，另一端从盖板侧壁伸出，并穿过位于所述盖板一侧的散热翅片；位于上方和位于下方的散热翅片通过翅片支架合并安装在所述聚光腔的侧面，共同组成冷却风通道；所述冷却风机安装在所述冷却风通道的一端，用于提供流经冷却风通道的强迫风。2.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述激光棒支架为长方体框架式结构，相对两个侧壁上分别开有两个通孔，用于石英玻璃管的安装。3.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述第一端盖和第二端盖的圆管上端，均设有与波纹连接管对接的圆柱形接头。4.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述第一端盖和第二端盖的盖板两端均安装有压板，4个压板分别套装于两根激光棒的两个末端，用于压紧多组密封圈，实现两根激光棒与两个端盖的密封。5.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述冷却水箱的上表面设有散热翅片。6.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述波纹连接管的两端均设有法兰，其一端法兰与所述冷却水箱上的进水口、出水口密封连接，另一端法兰与所述第一端盖、第二端盖的圆管上的圆柱形接头密封连接。7.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述激光棒支架、第一端盖、第二端盖和压板的材料均为钛合金；波纹连接管为不锈钢，其两端的法兰与波纹连接管焊接成形。
8.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述冷却水箱为铝合金焊接形成的一体式封闭式水箱。9.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述热沉的材料为黄铜，热管为铜制热管，盖板为铝合金材料。10.根据权利要求1所述用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，其特征在于：所述散热翅片采用0.3mm的成形铝带扣合而成。

技术总结
本发明用于半导体侧面泵浦圆棒固体激光器的分离式散热装置，属于激光器光机结构设计领域。包括聚光腔、液冷循环散热装置和风冷热管散热装置。所述聚光腔内两根激光棒通过两根激光棒安装于壳体内，壳体上、下端通过盖板封闭，半导体阵列分为多组，呈多边形均布于所述激光棒的外围；液冷循环散热装置包括两根石英玻璃管、第一端盖、第二端盖、冷却水箱、水泵和两个波纹连接管，用于固定和冷却两根激光棒；风冷热管散热装置包括两个对向安装在所述壳体上的阵列散热模块和一个冷却风机，用于固定和冷却半导体阵列。本发明大幅度减小了液冷散热的负载，简化了液冷散热构型，并且提高了半导体阵列的温控精度和速度。导体阵列的温控精度和速度。导体阵列的温控精度和速度。


技术研发人员：张玉成 李小明 崔伟 黄晓婧 马文维 任方宇 李阳阳 李金全
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/4/6