带冷却结构的激光泵源模块及激光器的制作方法

1.本实用新型属于激光技术领域，具体涉及带冷却结构的激光泵源模块及激光器。


背景技术：

2.随着单管芯片的发展，单管芯片的功率越来越高，对于cos的冷却要求也日益增加，目前市场上单个芯片的功率已经达到25-30瓦，日后将会达到更高，而温度对于芯片的寿命和性能密切相关。所以我们迫切的需要一种方法来更好的对cos进行散热，也为未来超大功率cos的散热打下基础。
3.因此，设计一种节约成本，工艺简单，冷却导热效果好的带冷却结构的激光泵源模块及激光器，就显得十分必要。
4.例如，申请号为cn202120624409.6的中国专利文献描述的激光合束装置，包括合束模块和激光发射模块，激光发射模块为两个或两个以上，激光发射模块包括：安装台和多个发光单元，每个发光单元均包括激光发射器和第一反射镜，激光发射器和第一反射镜均设于安装台，每个发光单元中的激光发射器发射的激光经该发光单元中的第一反射镜反射；多个发光单元沿第一方向排列，且沿第一方向发射激光，发光单元中的第一反射镜的高度沿第一方向递减；发光单元中的第一反射镜于第一方向上排成反射镜列，相邻两发光单元中的激光发射器分别位于反射镜列的两侧；激光发射模块发射的激光经合束模块合成后输出。虽然使激光合束装置的功率高，且体积小，但是其缺点在于，激光发射模块缺少相应的冷却结构，增加外围的冷却结构时，造成泵源模块与外加结构之间多了界面，无法对cos元件进行更好的散热，芯片性能受影响，使用寿命短，如需达到预期效果，必考虑在其间以相对较好的导热材料或复杂的连接界面，从而造成激光发射模块整体工艺结构复杂，成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型是为了克服现有技术中，现有激光发射模块缺少相应的冷却结构，无法对cos元件进行更好的散热，导致芯片使用寿命短和性能受影响的问题，提供了一种节约成本，工艺简单，冷却导热效果好的带冷却结构的激光泵源模块及激光器。
6.为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.带冷却结构的激光泵源模块，所述带冷却结构的激光泵源模块底部两端分别设有冷却进口和冷却出口；所述带冷却结构的激光泵源模块内还设有冷却流通路；所述冷却进口和冷却出口通过冷却流通路连通。
8.作为优选，所述带冷却结构的激光泵源模块的两端边缘均设有安装孔。
9.作为优选，所述带冷却结构的激光泵源模块两端的高度高于带冷却结构的激光泵源模块中部的高度。
10.本实用新型还提供了激光器，包括所述的带冷却结构的激光泵源模块、分别设于带冷却结构的激光泵源模块两端上发光源件；两个发光源件的位置分别对应冷却进口和冷
却出口。
11.作为优选，所述发光源件包括cos元件和fac镜片；所述fac镜片位于cos元件的出光方向上。
12.作为优选，所述带冷却结构的激光泵源模块的中部固定安装有sac镜片和反射镜。
13.作为优选，分别位于带冷却结构的激光泵源模块两端上的cos元件相互错位。
14.作为优选，所述反射镜安装在sac镜片和cos元件之间。
15.本实用新型与现有技术相比，有益效果是：(1)本实用新型可通入冷却水、气体等实现冷却功能，且冷却效果显著；(2)本实用新型自带冷却，能够避免因为界面问题造成整体装置工艺过程复杂；(3)本实用新型能够简化激光模块装置的结构工艺，且满足不同功率cos元件的散热需求。
附图说明
16.图1为本实用新型带冷却结构的激光泵源模块的一种俯视图；
17.图2为图1中c-c截面处的一种剖面图；
18.图3为本实用新型激光器的一种结构示意图；
19.图4为本实用新型激光器的底部的一种结构示意图。
20.图中：带冷却结构的激光泵源模块1、cos元件2、fac镜片3、sac镜片4、反射镜5、冷却流通路6、安装孔7、冷却进口8、冷却出口9。
具体实施方式
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
22.实施例1：
23.如图1和图2所示的带冷却结构的激光泵源模块1，所述带冷却结构的激光泵源模块底部两端分别设有冷却进口8和冷却出口9；所述带冷却结构的激光泵源模块内还设有冷却流通路6；所述冷却进口和冷却出口通过冷却流通路连通。
24.由于冷却进口和冷却出口的存在，使得冷却能够带冷却结构的激光泵源模块内与发光源底部更加近距离的接触，进一步加强了发光源的散热效果。
25.进一步的，带冷却结构的激光泵源模块的两端边缘均设有安装孔7。安装孔的存在便于对模块座进行安装。
26.进一步的，带冷却结构的激光泵源模块两端的高度高于带冷却结构的激光泵源模块中部的高度。用于避免发光源发射出的激光在传播方向上受到模块座组件的影响，影响出光效果。
27.如图3和图4所示的激光器，包括所述的带冷却结构的激光泵源模块、分别设于带冷却结构的激光泵源模块两端上发光源件；两个发光源件的位置分别对应冷却进口和冷却出口。
28.所述发光源件包括cos元件2和fac镜片3；所述fac镜片位于cos元件的出光方向
上。
29.激光器的两端设有发光源，让发光源底部界面直接与冷却接触，能够更好地对发光源起到冷却的作用。
30.进一步的，所述模块座的中部固定安装有sac镜片4和反射镜5。如图3所示，sac镜片和反射镜各有两个。一个sac镜片和一个反射镜为一组，对应一个cos元件和fac镜片。
31.进一步的，所述反射镜安装在sac镜片和cos元件之间。
32.进一步的，分别位于带冷却结构的激光泵源模块两端上的cos元件相互错位。避免模块座两端上的两个发光源发出的激光相互干扰。
33.激光器在传统泵浦源的生产过程中，为保证出光效果最好，fac镜片相对cos元件的位置是最重要的，通常需要在空间区域通过6轴方向的调整来完成，整个过程是最难的，也是耗时最长的；为了解决这一问题，本实用新型采用了光路模块组件的方式，这样就可以设计模块座的结构，利用加工精度保证部分方向不需要调整，在调光过程中，只需极少方向的调整即可，大大缩短了调光时间和生产的容易性；并且光路模块组件的通用性，可大批量生产，泵浦源功率只需改变光路模块组件组合数量即可满足；通过fac的调整将芯片的快轴方向光束进行准直，再通过sac镜片调整，将芯片的慢轴方向光束进行准直，形成两束相对等高平行的扁平准直光束，为后续的调整提供可靠光源。
34.本实用新型的使用方式如下：
35.从带冷却结构的激光泵源模块底部一端的冷却进口内注入冷却，冷却进入模块座内与发光源件底部近距离接触，起到散热效果。冷却沿冷却流通从另一端的冷却出口流出。使用时，冷却进口可作为冷却出口，冷却出口也可作为冷却进口。
36.本实用新型可通入冷却实现冷却功能，且冷却效果显著；本实用新型自带冷却，能够避免因为界面问题造成整体装置工艺过程复杂；本实用新型能够简化激光单元模块装置的结构工艺，且满足不同功率cos元件的散热需求。
37.以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。