用于高功率激光装置的封装的制作方法

技术特征：
1.一种激光器封装，包括：底部阳极冷却器，其具有(i)顶部表面、(ii)与所述顶部表面相背的底部表面、(iii)限定在所述底部表面中的进入凹部、(iv)限定在所述顶部表面中的顶部凹部和(v)流体连接所述进入凹部和所述顶部凹部的、用于形成穿过其中的冷却流体的喷射流的多个中空端口；以及顶部阳极冷却器，其布置在所述底部阳极冷却器的仅一部分之上，所述顶部阳极冷却器具有(i)顶部表面和(ii)与所述顶部表面相背的底部表面，所述底部表面包括限定有突入所述底部阳极冷却器的顶部凹部的非平坦的图案的撞击表面，由此引入到所述底部阳极冷却器内并经过端口喷射的冷却流体射至所述顶部阳极冷却器的撞击表面，以冷却位于所述顶部阳极冷却器的顶部表面的激光发射器。2.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述顶部阳极冷却器的导热率大于所述底部阳极冷却器的导热率。3.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述非平坦图案包括多个凸起部。4.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述底部阳极冷却器限定出位于多个所述端口的开口之间的多个凸起的立柱。5.根据权利要求1所述的激光器封装，还包括位于所述顶部阳极冷却器之上的阴极冷却器(i)，其中所述阴极冷却器的一部分悬垂且未接触所述顶部阳极冷却器的顶部表面。6.根据权利要求5所述的激光器封装，其中所述阴极冷却器未构造成供冷却流体流经其间。7.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述顶部阳极冷却器未构造成供冷却流体流经其间。8.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述非平坦图案与多个所述端口的开口间隔开，以形成用于冷却流体的混合通道。9.根据权利要求8所述的激光器封装，其中所述混合通道的高度选自大约0.025毫米至大约50毫米的范围。10.根据权利要求8所述的激光器封装，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约0.1至大约30的范围。11.根据权利要求8所述的激光器封装，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约8至大约30的范围。12.根据权利要求8所述的激光器封装，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约0.1至大约2的范围。13.根据权利要求1所述的激光器封装，其中多个所述端口的中心至中心的间距选自大约0.1毫米至大约8毫米的范围。14.根据权利要求1所述的激光器封装，其中至少一个所述端口的直径选自大约0.025毫米至大约5毫米的范围。15.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述顶部阳极冷却器的顶部表面的面积小于所述底部阳极冷却器的顶部表面的面积。16.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述底部阳极冷却器在其内限定有流出通道，所述流出通道将所述顶部凹部与限定在所述底部阳极冷却器的底部表面中的流出口流
体连接并且与进入凹部间隔开。17.根据权利要求1所述的激光器封装，还包括附接材料，所述附接材料将所述顶部阳极冷却器的底部表面的一部分附接至所述底部阳极冷却器的顶部表面的一部分。18.根据权利要求17所述的激光器封装，其中所述附接材料包括粘接剂、焊料和/或钎料中的至少一种。19.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述底部阳极冷却器包括氧化铝，且所述顶部阳极冷却器包括碳化硅。20.根据权利要求1所述的激光器封装，其中所述顶部阳极冷却器和所述底部阳极冷却器是电绝缘的。21.根据权利要求1所述的激光器封装，还包括位于所述顶部阳极冷却器的所述顶部表面的激光发射器，所述激光发射器包括构造成发射多束光束的激光二极管线阵。22.一种波长光束组合激光系统，包括：光束发射器，其发射分立的多束光束；聚焦光学器件，其用于将所述多束光束聚焦向色散元件；色散元件，其用于接收并色散所接收的聚焦光束；部分反射输出耦合器，其定位成接收已色散的光束，通过其透射已色散的光束的一部分作为多波长输出光束，并将已色散的光束的第二部分反射回到所述色散元件；底部阳极冷却器，其具有(i)顶部表面、(ii)与所述顶部表面相背的底部表面、(iii)限定在所述底部表面中的进入凹部、(iv)限定在所述顶部表面中的顶部凹部，和(v)流体连接所述进入凹部和所述顶部凹部的、用于形成穿过其中的冷却流体的喷射流的多个中空端口；和顶部阳极冷却器，其布置在所述底部阳极冷却器的仅一部分之上，所述顶部阳极冷却器具有(i)顶部表面，所述光束发射器布置在所述顶部阳极冷却器的所述顶部表面的上方，和(ii)与所述顶部表面相背的底部表面，所述底部表面包括撞击表面，所述撞击表面限定有突入所述底部阳极冷却器的顶部凹部的非平坦的图案，由此引入到所述底部阳极冷却器内并经过端口喷射的冷却流体射至所述顶部阳极冷却器的撞击表面，以冷却光束发射器。23.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述色散元件包括衍射光栅。24.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述顶部阳极冷却器的导热率大于所述底部阳极冷却器的导热率。25.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述非平坦图案包括多个凸起部。26.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述底部阳极冷却器限定出位于多个所述端口的开口之间的多个凸起的立柱。27.根据权利要求22所述的激光系统，还包括位于所述顶部阳极冷却器之上的阴极冷却器(i)，其中所述阴极冷却器的一部分悬垂且未接触所述顶部阳极冷却器的顶部表面。28.根据权利要求27所述的激光系统，其中所述阴极冷却器未构造成供冷却流体流经其间。29.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述顶部阳极冷却器未构造成供冷却流体流经其间。30.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述非平坦图案与多个所述端口的开口间
隔开，以形成用于冷却流体的混合通道。31.根据权利要求30所述的激光系统，其中所述混合通道的高度选自大约0.025毫米至大约50毫米的范围。32.根据权利要求30所述的激光系统，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约0.1至大约30的范围。33.根据权利要求30所述的激光系统，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约8至大约30的范围。34.根据权利要求30所述的激光系统，其中所述混合通道的高度与至少一个所述端口的直径的比值选自大约0.1至大约2的范围。35.根据权利要求22所述的激光系统，其中多个所述端口的中心至中心的间距选自大约0.1毫米到大约8毫米的范围。36.根据权利要求22所述的激光系统，其中至少一个所述端口的直径选自大约0.025毫米至大约5毫米的范围。37.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述顶部阳极冷却器的顶部表面的面积小于所述底部阳极冷却器的顶部表面的面积。38.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述底部阳极冷却器在其内限定有流出通道，所述流出通道将所述顶部凹部与限定在所述底部阳极冷却器的底部表面中的流出口流体连接并且与进入凹部间隔开。39.根据权利要求22所述的激光系统，还包括附接材料，所述附接材料将所述顶部阳极冷却器的所述底部表面的一部分附接至所述底部阳极冷却器的顶部表面的一部分。40.根据权利要求39所述的激光系统，其中所述附接材料包括粘接剂、焊料和/或钎料中的至少一种。41.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述底部阳极冷却器包括氧化铝，所述顶部阳极冷却器包括碳化硅。42.根据权利要求22所述的激光系统，其中所述顶部阳极冷却器和所述底部阳极冷却器是电绝缘的。

技术总结
在各种实施方式中，诸如二极管线阵的激光发射器通过由在激光发射器所位于的冷却器中的端口形成的冷却流体的喷射流在操作期间被冷却。喷射流射到冷却器的撞击表面上，所述撞击表面热耦合到激光发射器但防止在冷却流体和激光发射器本身之间的直接接触。和激光发射器本身之间的直接接触。和激光发射器本身之间的直接接触。


技术研发人员：布赖恩
受保护的技术使用者：特拉迪欧德公司
技术研发日：2020.10.16
技术公布日：2022/6/4