一种高效散热的超高速半导体激光器外壳的制作方法

1.本实用新型涉及半导体激光器散热领域，特别涉及一种高效散热的超高速半导体激光器外壳。


背景技术：

2.半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件，其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带(导带与价带)之间，或者半导体物质的能带与杂质(受主或施主)能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用，半导体激光器的激励方式主要有三种，即电注入式，光泵式和高能电子束激励式；电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓、硫化镉、磷化铟、硫化锌等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射；光泵式半导体激光器，一般用n型或p型半导体单晶做工作物质，以其他激光器发出的激光作光泵激励，高能电子束激励式半导体激光器，一般也是用n型或者p型半导体单晶做工作物质，通过由外部注入高能电子束进行激励，半导体激光模块的寿命和功率与激光模块的温度密切相关，当温度上升时，激光器的寿命会成指数下降；同时，温度上升后，激光模块的出射功率也会明显下降，最终导致功率的不稳定，所以如何解决半导体激光的散热，对于提高激光器的性能具有重要的意义。
3.目前对超高速半导体激光器进行散热时，通常采用换热的手段进行散热，但是由于散热口的设置让灰尘有进入半导体激光器内部的可能性，进而可能造成激光器模块受到灰尘的侵蚀，引发激光器模块出现故障的几率变大，对半导体激光器的使用寿命造成不利的影响。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效散热的超高速半导体激光器外壳，通过散热风扇加快壳体内部的空气流速，导流板以及风道的设置，是为了对壳体内部形成的气流向散热孔一的方向进行导流，与此同时在进行散热时，需要通过旋转封口圈，使得散热孔一与散热孔二处于对齐连通的状态，以便于带有热量的气流快速导通至外界，在半导体激光器处于闲置的状态下，旋转封口圈，使得散热孔一与散热孔二处于错位的状态，如此可以有效的将整个壳体封闭，这样便可以有效的避免激光器模块与灰尘接触的可能，进而降低了激光器模块出现故障的几率，有益于提高激光器模块的使用寿命，以解决现有技术中的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种高效散热的超高速半导体激光器外壳，包括壳体和装配于壳体内部的激光器模块，所述壳体由中空圆杆一和中空圆杆二组成，所述中空圆杆一的外径小于中空圆杆二的外径，所述激光器模块的外表面距离壳体的内表面存在空间，所述中空圆杆二远离中空圆杆一的一端设置有散热组件，且中空圆杆二与中空圆杆一的连接处设置有封口组件，其中：
6.散热组件包括有散热套杆，在所述散热套杆的内部固定安装有散热风扇，且散热套杆螺纹连接于壳体的尾端部，沿着所述中空圆杆二的长度方向均匀开设有多个风道，所述散热套杆的后侧装设有防尘滤网和封盖板，所述防尘滤网位于散热风扇的后侧，所述封盖板位于防尘滤网的后侧，且封盖板过盈配合在散热套杆的内表面；
7.封口组件包括有开设于中空圆杆二端面的散热槽，所述散热槽为圆形凹槽，在所述散热槽的内底壁开设有若干个散热孔一，若干个所述散热孔一在散热槽的内底壁呈圆周阵列式分布设置，且散热孔一与中空圆杆二的内部相通，在所述散热槽的内部装设有封口圈，在所述封口圈的侧面、对应各个散热孔一的位置开设有散热孔二，散热孔一的内径与散热孔二的口径相等。
8.优选的，所述中空圆杆一与中空圆杆二为浇筑成型设置，且中空圆杆一位于中空圆杆二的端面中心位置处。
9.优选的，所述风道位于散热风扇的正前方，所述激光器模块靠近散热风扇的一侧装设有导流板，所述导流板为半球状结构。
10.优选的，所述封口圈为环形结构，且封口圈间隙配合在散热槽的内部，在所述封口圈的外侧和内侧均均匀装设有四个导向块，在散热槽的内壁、对应各个导向块的位置处均开设有导向槽，所述导向块滑动连接于导向槽的内部。
11.优选的，所述中空圆杆二的外表面套接有握把，所述握把为橡胶材质制成，且握把的内部形成缺口。
12.优选的，所述导向槽为弧形凹槽，且导向槽的弧长等于相邻两个的散热孔一相距的弧长。
13.采用上述技术方案，通过散热风扇加快壳体内部的空气流速，导流板以及风道的设置，是为了对壳体内部形成的气流向散热孔一的方向进行导流，与此同时在进行散热时，需要通过旋转封口圈，使得散热孔一与散热孔二处于对齐连通的状态，以便于带有热量的气流快速导通至外界，在半导体激光器处于闲置的状态下，旋转封口圈，使得散热孔一与散热孔二处于错位的状态，如此可以有效的将整个壳体封闭，这样便可以有效的避免激光器模块与灰尘接触的可能，进而降低了激光器模块出现故障的几率，有益于提高激光器模块的使用寿命。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图；
15.图2为本实用新型的局部横剖图；
16.图3为本实用新型中的封口组件示意图；
17.图4为本实用新型中的散热组件局部示意图；
18.图5为本实用新型的局部纵剖图。
19.图中，1壳体、2激光器模块、3散热组件、4封口组件、11中空圆杆一、12中空圆杆二、5导流板、6导向块、7导向槽、8握把、9缺口、31散热套杆、32散热风扇、33风道、34防尘滤网、35封盖板、41散热槽、42散热孔一、43封口圈、44散热孔二。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.目前对超高速半导体激光器进行散热时，通常采用换热的手段进行散热，但是由于散热口的设置让灰尘有进入半导体激光器内部的可能性，进而可能造成激光器模块受到灰尘的侵蚀，引发激光器模块出现故障的几率变大，对半导体激光器的使用寿命造成不利的影响。
25.鉴于此，本实用新型提供一种高效散热的超高速半导体激光器外壳，请参阅图1
‑
5，为本实用新型提供的高效散热的超高速半导体激光器外壳的具体实施例。
26.一种高效散热的超高速半导体激光器外壳，包括壳体1和装配于壳体1内部的激光器模块2，所述壳体1由中空圆杆一11和中空圆杆二12组成，所述中空圆杆一11的外径小于中空圆杆二12的外径，所述激光器模块2的外表面距离壳体1的内表面存在空间，可以理解为激光器模块2的发射部件装配于中空圆杆一11的内部，激光器模块2的热量产生部件装配于中空圆杆二12的内部，所述中空圆杆二12远离中空圆杆一11的一端设置有散热组件3，且中空圆杆二12与中空圆杆一11的连接处设置有封口组件4，其中：
27.散热组件3包括有散热套杆31，在所述散热套杆31的内部固定安装有散热风扇32，且散热套杆31螺纹连接于壳体1的尾端部，可以理解为，散热套杆31的头端设置有外螺纹，中空圆杆二的尾端内部设置有内螺纹，沿着所述中空圆杆二12的长度方向均匀开设有多个风道33，所述散热套杆31的后侧装设有防尘滤网34和封盖板35，所述防尘滤网34位于散热风扇32的后侧，所述封盖板35位于防尘滤网34的后侧，且封盖板35过盈配合在散热套杆31的内表面；
28.请参照图1
‑
2以及图4，在具体的实施过程中，散热风扇32在散热套杆31的内部进
行转动，由于散热套杆31是与中空圆杆二12通过螺纹进行连接固定，所以随着散热套杆31内部形成负压，将外界的空气吸入后只会进入中空圆杆二12的内部，也就是说进入了中空圆杆二12的内壁与激光器模块2之间的空间内，将激光器模块2的工作热量向散热孔一42的方向进行导流，最后气流从散热孔一42的方向导出，如此便达到了对激光器模块2进行及快速散热的目的，同时需要说明的是，在散热风扇32进行转动的时候，这时候的封盖板35与散热套杆31处于脱离的状态，进而不会影响外界空气进入中空圆杆二12的内部，这时候的防尘滤网34的设置，可以有效的将外界空气中的杂质过滤掉，且随着气流的带动，特别微小的杂质也会跟随气流导出至外界。
29.封口组件4包括有开设于中空圆杆二12端面的散热槽41，所述散热槽41为圆形凹槽，在所述散热槽41的内底壁开设有若干个散热孔一42，若干个所述散热孔一42在散热槽41的内底壁呈圆周阵列式分布设置，且散热孔一42与中空圆杆二12的内部相通，在所述散热槽41的内部装设有封口圈43，在所述封口圈43的侧面、对应各个散热孔一42的位置开设有散热孔二44，散热孔一42的内径与散热孔二44的口径相等。
30.请参照图1、图3和图5，在具体的实施过程中，当需要进行散热时，只需要旋转封口圈43，当把封口圈43上开设有的散热孔二44旋转至于散热槽41内底壁开设有的散热孔一42相对齐时，这时候整个封口组件4处于打开的状态，位于中空圆杆二12内部的气流便可以顺利通过散热孔一42和散热孔二44，进而实现了对带有热量的气流导流的目的，然而在激光器模块2处于不工作的状态，可以通过旋转封口圈43，使得散热孔一42和散热孔二44处于错位的状态，进而散热孔一42是处于封闭的状态，如此外界的空气进入中空圆杆二12的内部的可能性大大降低，这样便可以有效的避免激光器模块与灰尘接触的可能，进而降低了激光器模块出现故障的几率，有益于提高激光器模块的使用寿命。
31.在进一步的实施方式中，所述中空圆杆一11与中空圆杆二12为浇筑成型设置，且中空圆杆一11位于中空圆杆二12的端面中心位置处，这样有助于加强整个壳体的结构稳固性，对壳体的使用寿命都起到了很好的促进作用。
32.在进一步的实施方式中，所述风道33位于散热风扇32的正前方，所述激光器模块2靠近散热风扇32的一侧装设有导流板5，所述导流板5为半球状结构，可以理解为导流板5的设置一方面是为了避免激光器模块2受到气流直接的侵蚀，这样可以延长激光器模块2的使用寿命。同时导流板5的半球状结构，可以将散热风扇32产生的气流向风道33的进口端进行导入，避免气流在散热套杆31的内部形成絮流的现象。
33.在进一步的实施方式中，所述封口圈43为环形结构，且封口圈43间隙配合在散热槽41的内部，在所述封口圈43的外侧和内侧均均匀装设有四个导向块6，在散热槽41的内壁、对应各个导向块6的位置处均开设有导向槽7，所述导向块6滑动连接于导向槽7的内部，导向块6与封口圈43固定连接后，且导向块6在导向槽7的内部滑动，这样可以对封口圈43的运动轨迹进行限定，进而使得封口组件4在使用过程中不会出现结构分离的现象。
34.在进一步的实施方式中，所述中空圆杆二12的外表面套接有握把8，所述握把8为橡胶材质制成，且握把8的内部形成缺口9，设置有握把8是为了方便操作人员对壳体1进行握取，当操作人员使用时，手部位于缺口9的内部，同时需要说明的是，握把8的材质可以采用带有弹性的材质制成，比如皮革、橡胶等，这样可以增强操作人员的舒适度。
35.在进一步的实施方式中，所述导向槽7为弧形凹槽，且导向槽7的弧长等于相邻两
个的散热孔一42相距的弧长，这样设置可以理解为，当导向块6在导向槽7内部滑动到与导向槽7一侧内壁贴合后，这时候散热孔一42与散热孔二44处于对齐的状态，当导向块6在导向槽7内部滑动到与导向槽7另一侧内壁贴合后，这时候散热孔一42与散热孔二44处于错位的状态，进而方便操作人员对散热孔一41的开启与否，有一个较为直观的判断。
36.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。