激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光器散热技术领域，具体涉及一种激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置。
【背景技术】
[0002]对固体激光器而言，输出光光束质量特性要受多方面因素的影响，其中激光器工作物质散热效率的高低会对激光器整体性能的发挥产生重要作用。对于端面栗浦的固体激光器，通常采用两块金属热沉夹持晶体散热，利用晶体侧面与热沉的紧密接触实现热传导。由于圆棒晶体的特殊结构，热沉夹持晶体散热时，接触热导在晶体侧面呈非均匀分布，影响散热效率的同时，使得热效应出现非轴对称性。近年来，随着对激光器散热要求的提高，热管式散热结构被应用到激光晶体的散热中来。但实际中，仍然没能对热管散热性能进行充分利用，缺乏可以进行高效散热的热管式热沉装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其结构简单，装配方便，能够增大激光晶体的侧面与热沉块间的有效接触面积，散热效率高，均匀性好，稳定性好，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:包括立方体形的热沉块、用于夹持包裹有热界面物质的激光晶体的晶体夹持组件和用于挤压装配晶体夹持组件的紧固套筒，所述晶体夹持组件由四块结构相同的夹持块拼接构成，所述夹持块外轮廓的形状为四分之一圆台形，所述夹持块上两个平面相交的位置处设置有凹槽，四块夹持块拼接在一起后四个凹槽相配合形成了用于安放包裹有热界面物质的激光晶体的晶体安放孔；所述紧固套筒的形状为圆台形，所述紧固套筒的中心为通光孔，所述紧固套筒的大端设置有外螺纹；所述热沉块上横向设置有用于安放晶体夹持组件的圆台形通孔，所述圆台形通孔的大端内壁上设置有与外螺纹相配合的内螺纹，所述热沉块的上下底面和左右侧面上均设置有位于圆台形通孔外侧的热管和位于热管外侧的封装槽，每个所述封装槽中均安装有封板，所述热沉块的上下底面和左右侧面上均固定连接有与封板固定连接的半导体制冷板。
[0005]上述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述激光晶体的形状为圆棒形，相应所述凹槽的横截面的形状为四分之一圆形。
[0006]上述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述热界面物质为铟箔。
[0007]上述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述铟箔的厚度为 30 μπι ?70 μπι。
[0008]上述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述半导体制冷板由热板、冷板以及夹装在热板和冷板之间的热释电半导体材料构成。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1、本实用新型针对采用两块热沉夹持激光晶体时，激光晶体侧面与热沉间的不均匀接触，采用了一种激光晶体侧面全接触式热沉装置，能够增大激光晶体与热沉块的有效接触面积，获得对激光晶体的高效散热，具有均匀性好、装配方便的优点。
[0011]2、本实用新型针对传统热沉的多块结构，采用一体化热沉块，在多个侧面设置热管，减小了热沉热阻，实现热沉热耗向半导体制冷板的有效传递，同时具有结构简单、稳定性强的优点。
[0012]3、本实用新型的稳定性好，实用性强，便于推广使用。
[0013]综上所述，本实用新型结构简单，装配方便，能够增大激光晶体的侧面与热沉块间的有效接触面积，散热效率高，均匀性好，稳定性好，实用性强，便于推广使用。
[0014]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的装配图。
[0016]图2为本实用新型热沉块的结构示意图。
[0017]图3为本实用新型夹持块的结构示意图。
[0018]图4为本实用新型包裹有热界面物质的激光晶体的结构示意图。
[0019]图5为本实用新型紧固套筒的结构示意图。
[0020]图6为本实用新型封板的结构示意图。
[0021]图7为本实用新型半导体制冷板的结构示意图。
[0022]附图标记说明:
[0023]I一热沉块； 1_1一圆台形通孔；1-2—内螺纹；
[0024]1-3—热管； 1-4一封装槽；2—晶体夹持组件；
[0025]2-1 —夹持块； 2-2—凹槽；3—激光晶体；
[0026]4—紧固套筒； 4-1 一通光孔；4-2—外螺纹；
[0027]5—封板； 6—半导体制冷板；6-1—热板；
[0028]6-2—冷板；6-3—热释电半导体材料；7—热界面物质。
【具体实施方式】
[0029]如图1和图4所示，本实用新型包括立方体形的热沉块1、用于夹持包裹有热界面物质7的激光晶体3的晶体夹持组件2和用于挤压装配晶体夹持组件2的紧固套筒4，结合图3，所述晶体夹持组件2由四块结构相同的夹持块2-1拼接构成，所述夹持块2-1外轮廓的形状为四分之一圆台形，所述夹持块2-1上两个平面相交的位置处设置有凹槽2-2，四块夹持块2-1拼接在一起后四个凹槽2-2相配合形成了用于安放包裹有热界面物质7的激光晶体3的晶体安放孔；结合图5，所述紧固套筒4的形状为圆台形，所述紧固套筒4的中心为通光孔4-1，所述紧固套筒4的大端设置有外螺纹4-2 ;结合图2，所述热沉块I上横向设置有用于安放晶体夹持组件2的圆台形通孔1-1，所述圆台形通孔1-1的大端内壁上设置有与外螺纹4-2相配合的内螺纹1-2，所述热沉块I的上下底面和左右侧面上均设置有位于圆台形通孔1-1外侧的热管1-3和位于热管1-3外侧的封装槽1-4，结合图6，每个所述封装槽1-4中均安装有封板5，结合图7，所述热沉块I的上下底面和左右侧面上均固定连接有与封板5固定连接的半导体制冷板6。具体实施时，所述半导体制冷板6与热沉块I和封板5均采用导热胶粘接。
[0030]如图1、图3和图4所示，本实施例中，所述激光晶体3的形状为圆棒形，相应所述凹槽2-2的横截面的形状为四分之一圆形。
[0031]本实施例中，所述热界面物质7为铟箔。所述铟箔的厚度为30 μπι?70 μπι。
[0032]如图7所示，本实施例中，所述半导体制冷板6由热板6-1、冷板6-2以及夹装在热板6-1和冷板6-2之间的热释电半导体材料6-3构成。
[0033]本实用新型的使用过程是:
[0034](I)将激光晶体3用热界面物质7包裹；
[0035](2)将包裹有热界面物质7的激光晶体3用四块夹持块2-1组合夹持；
[0036](3)将晶体夹持组件2放入圆台形通孔1-1内，并将紧固套筒4通过外螺纹4-2与内螺纹1-2的配合，连接在圆台形通孔1-1的大端；
[0037](4)转动紧固套筒4，紧固套筒4推动晶体夹持组件2从圆台形通孔1-1的大端向小端运动，实现晶体夹持组件2的外壁与圆台形通孔1-1的内壁的紧密接触，能够提高散热效率，改善散热均匀性。
[0038]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:包括立方体形的热沉块(I)、用于夹持包裹有热界面物质(7)的激光晶体(3)的晶体夹持组件(2)和用于挤压装配晶体夹持组件(2)的紧固套筒(4)，所述晶体夹持组件(2)由四块结构相同的夹持块(2-1)拼接构成，所述夹持块(2-1)外轮廓的形状为四分之一圆台形，所述夹持块(2-1)上两个平面相交的位置处设置有凹槽(2-2)，四块夹持块(2-1)拼接在一起后四个凹槽(2-2)相配合形成了用于安放包裹有热界面物质(7)的激光晶体(3)的晶体安放孔；所述紧固套筒(4)的形状为圆台形，所述紧固套筒(4)的中心为通光孔(4-1)，所述紧固套筒(4)的大端设置有外螺纹(4-2);所述热沉块(I)上横向设置有用于安放晶体夹持组件(2)的圆台形通孔(1-1)，所述圆台形通孔(1-1)的大端内壁上设置有与外螺纹(4-2)相配合的内螺纹(1-2)，所述热沉块(I)的上下底面和左右侧面上均设置有位于圆台形通孔(1-1)外侧的热管(1-3)和位于热管(1-3)外侧的封装槽(1-4)，每个所述封装槽(1-4)中均安装有封板(5)，所述热沉块(I)的上下底面和左右侧面上均固定连接有与封板(5)固定连接的半导体制冷板(6) ο2.按照权利要求1所述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述激光晶体(3)的形状为圆棒形，相应所述凹槽(2-2)的横截面的形状为四分之一圆形。3.按照权利要求1所述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述热界面物质(7)为铟箔。4.按照权利要求3所述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述铟箔的厚度为30 μ m?70 μ m。5.按照权利要求1所述的激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，其特征在于:所述半导体制冷板出)由热板出-1)、冷板出-2)以及夹装在热板(6-1)和冷板(6-2)之间的热释电半导体材料(6-3)构成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光晶体侧面全接触式一体化热管热沉装置，包括热沉块、晶体夹持组件和紧固套筒，晶体夹持组件由四块夹持块拼接构成，夹持块上两个平面相交的位置处设有凹槽，四块夹持块拼接在一起后四个凹槽相配合形成了晶体安放孔；紧固套筒的形状为圆台形，紧固套筒的中心为通光孔，紧固套筒的大端设有外螺纹；热沉块上横向设有圆台形通孔，圆台形通孔的大端内壁上设有内螺纹，热沉块的上下底面和左右侧面上均设有热管和封装槽，每个封装槽中均安装有封板，热沉块的上下底面和左右侧面上均固定连接有半导体制冷板。本实用新型装配方便，能够增大激光晶体的侧面与热沉块间的有效接触面积，散热效率高，均匀性好，稳定性好，实用性强。
【IPC分类】H01S3/042
【公开号】CN204927789
【申请号】CN201520721402
【发明人】刘海强
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月17日