專利名稱：一種二極管泵浦激光增益模塊及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于二極管激光器領(lǐng)域，具體涉及一種二極管泵浦激光增益模塊及其制備方法，用作固體激光器泵浦源。
背景技術(shù)：
二極管激光增益模塊應(yīng)用于激光測距、激光引信等領(lǐng)域時，要求其具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、高效率、在炎熱和酷寒中運行可靠，能承受機械沖擊振動、免維護等特點。在棒狀二極管泵浦激光增益模塊中，由于二極管激光器和激光介質(zhì)對散熱要求較高，都需要冷卻液對其進行實時冷卻。名稱為“多邊形大功率半導(dǎo)體激光器疊層陣列模塊”的專利文獻(專利號為CN 1674372A)中介紹了二極管激光器的散熱和激光介質(zhì)的散熱均采用水冷的方式，但水冷系統(tǒng)在低于0°C的環(huán)境下無法正常工作，限制了泵浦模塊的環(huán)境適應(yīng) 性。并且水冷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，泵浦光必須通過冷卻水和玻璃管才能照射到介質(zhì)棒上，降低了棒對泵浦光的有效吸收，模塊的增益相對偏低。名稱為“半導(dǎo)體激光單管組合側(cè)面泵浦固體激光器的激光增益模塊”專利文獻(專利申請?zhí)枮?00910081390. 9)中介紹了通過熱管等方式解決二極管激光器的散熱問題，但是對于激光介質(zhì)的散熱問題沒有考慮，在高功率泵浦時，模塊會因為介質(zhì)熱效應(yīng)影響，無法正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中二極管泵浦激光增益模塊的散熱冷卻結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境適應(yīng)性差、增益偏低的不足，本發(fā)明的目的之一是提供一種二極管泵浦激光增益模塊。本發(fā)明的另一目的是提供一種二極管泵浦激光增益模塊的制備方法。所述的二極管泵浦激光增益模塊可以提供高功率、高效率的泵浦，具有均勻的熒光分布，可在惡劣環(huán)境下工作、結(jié)構(gòu)簡單，可靠性較高。本發(fā)明的一種二極管泵浦激光增益模塊，其特點是，所述的增益模塊包括棒狀激光介質(zhì)、冷卻液、多個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、多個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、前端板、后端板、半導(dǎo)體制冷器、底座、溫度探測器、O型密封圈、棒密封壓塊；其連接關(guān)系是，所述的前端板與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組固定連接，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組依次交替串接，并與后端板連接；前端板、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板之間均由O型密封圈密封，內(nèi)部形成聚光腔，聚光腔內(nèi)注入有冷卻液，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊主體；半導(dǎo)體制冷器設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體與底座之間，與二極管泵浦激光增益模塊主體、底座固定連接；溫度探測器設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體中的一個環(huán)形泵浦激光器組的側(cè)面；棒狀激光介質(zhì)依次穿過前端板、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板，棒狀激光介質(zhì)的兩端分別通過棒密封壓塊固定在前端板、后端板的端面上。所述的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組，包括數(shù)個二極管激光器芯片、數(shù)個次熱沉、數(shù)個絕緣陶瓷片、兩個引出電極、電極密封壓塊、有機玻璃觀察窗、環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉；其中每一個二極管激光器芯片設(shè)置在兩個次熱沉之間，呈三明治結(jié)構(gòu)、并與絕緣陶瓷片焊接形成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)；多個“山”字形次封裝依次串連貼裝到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉上；兩個引出電極分別與環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉內(nèi)的第一個二極管激光器芯片和最末一個二極管激光器芯片連接引出。所述的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的環(huán)內(nèi)第一個二極管激光器芯片引出電極為負極。所述的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的基本結(jié)構(gòu)相同。不同之處是偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的環(huán)內(nèi)第一個二極管激光器芯片引出電極為正極。所述的冷卻液對近紅外激光的透過率高于97%，工作溫度為_40°C 60°C。所述的密封圈為O型密封圈。所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉采用鍍金的無氧銅或其他熱導(dǎo)率高于150k/W · πΓ1 · Γ1的高熱導(dǎo)率材料制成。所述的次熱沉采用鍍金的無氧銅或其他熱導(dǎo)率高于150k/W · πΓ1 · Γ1的高熱導(dǎo)率 材料制成。所述的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的數(shù)量與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的數(shù)量相同或相差一個，所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉的邊數(shù)為三 十五邊的奇數(shù)。本發(fā)明中偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組設(shè)置的數(shù)目為I 8個，奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組設(shè)置的數(shù)目為I 8個。本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊的制備方法，包括如下步驟
a.將二極管激光器芯片焊接在兩個次熱沉之間，再將絕緣陶瓷片焊接在次熱沉底部，制成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)；
b.將焊接好的“山”字形次封裝依次安裝到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉的各邊上，并在絕緣陶瓷的底部涂抹焊料，一個引出電極與第一個二極管激光器芯片連接，另一個引出電極與最末一個二極管激光器芯片連接，并利用專用夾具固定；
c.將連接了二極管激光器芯片的多邊形熱沉放入回流焊爐中進行一次性焊接，形成奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組；
d.偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組制作步驟相同；
e.將前端板、焊接好的所有偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板通過螺釘串接組裝，棒狀激光介質(zhì)依次穿過前端板、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板，棒狀激光介質(zhì)兩端分別固定在前端板、后端板的端面上；
f.將偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的引出電極依次串聯(lián)；
g.將冷卻液從浸入式液冷棒狀二極管泵浦激光增益模塊主體上部的注液口處注入到聚光腔體中，使冷卻液的液面淹沒弓I出電極，通過有機玻璃窗口密封注液口，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊主體；
h.將半導(dǎo)體制冷器安裝在二極管泵浦激光增益模塊主體、底座之間，并涂抹導(dǎo)熱脂；
i.在二極管泵浦激光增益模塊主體中的其中一個環(huán)形泵浦激光器組側(cè)面安裝溫度探測器，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊。本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊，所有奇數(shù)、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組之間的電連接采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)，工作時，將驅(qū)動電源輸出線與正負電極相連，通過給二極管激光器施加電流，使二極管激光器發(fā)射激光泵浦棒狀激光介質(zhì)。工作中激光介質(zhì)所產(chǎn)生的熱量通過冷卻液傳導(dǎo)到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉上，和二極管激光器產(chǎn)生的熱一起通過半導(dǎo)體制冷器傳導(dǎo)到底座散熱。本發(fā)明中二極管泵浦激光增益模塊采用正多邊形的均勻泵浦結(jié)構(gòu)形式，可實現(xiàn)多個二極管激光器的發(fā)射光譜對棒狀介質(zhì)的均勻泵浦，有效增加泵浦均勻性、降低工作過程中激光介質(zhì)的熱應(yīng)力，提高了泵浦效率。與傳統(tǒng)水冷二極管激光側(cè)面泵浦激光模塊相比，本發(fā)明的模塊無需冷卻通道，結(jié)構(gòu)簡單，采用了模 塊式組裝結(jié)構(gòu)；棒狀激光介質(zhì)的冷卻采用熱傳導(dǎo)散熱方式，二極管激光器和激光介質(zhì)都可以實現(xiàn)良好散熱，環(huán)境適應(yīng)性好，可在環(huán)境溫度_40°C 60°C良好工作。


圖I是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊正面截面剖視 圖3是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊中的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組結(jié)構(gòu)剖視圖；圖中，I.棒狀增益介質(zhì)2.冷卻液3.偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4.奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 5.前端板6.后端板7.半導(dǎo)體制冷器8.底座9.溫度探測器10. O型密封圈11.棒密封壓塊12. U型電極13.注液口 14 二極管激光器芯片15.次熱沉I 16.絕緣陶瓷片17.引出電極 18.環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉19.有機玻璃窗口20. L型電極25.次熱沉II。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊作進一步說明。實施例I
圖I是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊側(cè)面截面剖視圖。在圖I、圖2中，本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊包括棒狀增益介質(zhì)I、冷卻液2、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、前端板5、后端板6、半導(dǎo)體制冷器7、底座8、溫度探測器9、O型密封圈10、棒密封壓塊11、U型電極12、L型電極I 20。本實施例中，設(shè)置有三個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組，分別為偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組
I3、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III ;設(shè)置有兩個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組，分別為奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II ;設(shè)置有6個O型密封圈，O型密封圈10是其中一個，棒密封壓塊設(shè)置有兩個，棒密封壓塊11是其中一個;U型電極設(shè)置有四個，U型電極12是其中一個；L型電極設(shè)置有兩個，分別是L型電極I 20、L型電極II。其連接關(guān)系是，所述的前端板5與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 3固定連接，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 3、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III依次串接，后端板6與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III串接。其中，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組之間通過U型電極實現(xiàn)電連接，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III 3的正極通過L型電極I 20引出，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I的負極通過L型電極II引出。前端板5、三個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、兩個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板6之間均由O型密封圈密封，內(nèi)部形成聚光腔，聚光腔內(nèi)注入冷卻液2，形成二極管泵浦激光增益模塊主體，在二極管泵浦激光增益模塊主體上部設(shè)置有注液口 13。其中，O型密封圈10設(shè)置在奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 3之間，U型電極12設(shè)置在奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III之間。半導(dǎo)體制冷器7設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體與底座8之間，與二極管泵浦激光增益模塊主體、底座8固定連接，將二極管泵浦激光增益模塊主體工作時產(chǎn)生的熱量及時傳遞到底座8上進行散熱；溫度探測器9設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體中的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II的側(cè)面，監(jiān)測模塊溫度；棒狀激光介質(zhì)I依次穿過前端板5、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 3、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組II、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組III、后端板6，棒狀激光介質(zhì)I的兩端分別通過棒密封壓塊I 11和棒密封壓塊II固定在前端板5、后端板6的端面上。圖3是本發(fā)明的二極管泵浦激光增益模塊中的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組結(jié)構(gòu)剖視圖，圖3中，所述的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組I 4，包括二極管激光器芯片14、次熱沉I 15、次熱沉II 25、絕緣陶瓷片16、引出電極、有機玻璃觀察窗19、環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉18。本實施例中，設(shè)置有十一個二極管激光器芯片，二極管激光器芯片14是其中之一。設(shè)置有二十二個次熱沉，次熱沉I 15、次熱沉II 25是其中兩個。設(shè)置有十一個絕緣陶瓷片，絕緣陶瓷片16 是其中之一。設(shè)置有兩個引出電極，引出電極17為其中一個。環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉18的邊數(shù)設(shè)置為十一邊。二極管激光器芯片14設(shè)置在次熱沉I 15與次熱沉II 25之間，成三明治結(jié)構(gòu)、并與絕緣陶瓷片16焊接形成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)；十一個“山”字形次封裝依次串聯(lián)貼裝到環(huán)狀內(nèi)十一邊形熱沉上，環(huán)狀內(nèi)十一邊形無氧銅熱沉表面鍍金處理；兩個引出電極分別與環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉18內(nèi)第一個二極管激光器芯片和第十一個二極管激光器芯片連接引出。本實施例中所述的二極管泵浦激光增益模塊中的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組基本結(jié)構(gòu)相同。不同之處是偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的內(nèi)環(huán)第一個二極管激光器芯片引出電極為正極，奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的內(nèi)環(huán)第一個二極管激光器芯片引出電極為負極。本實施例中所述的冷卻液2對近紅外激光的透過率高于97%，工作溫度為_40°C 60。。。本實施例中所述的環(huán)狀內(nèi)i^一邊形熱沉采用鍍金的無氧銅材料制成。本實施例中所述的次熱沉采用鍍金的無氧銅材料制成。實施例2
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的二極管泵浦激光模塊由五個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組和五個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組組成。次熱沉采用鍍金的BeO材料制成。實施例3
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的半導(dǎo)體泵浦激光模塊由六個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組和六個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組組成。次熱沉采用鍍金的WCu合金材料制成。實施例4
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的半導(dǎo)體泵浦激光模塊由三個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組和四個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組組成。次熱沉采用鍍金的AlN材料制成。實施例5
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉的邊數(shù)為9邊。次熱沉采用鍍金的MoCu合金材料制成。實施例6
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉邊數(shù)為7邊。實施例7 本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉邊數(shù)為13邊。實施例8
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是，所述的次熱沉材料為高熱導(dǎo)率的BeO材料。實施例9
本實施例與實施例I的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是所述的次熱沉材料為高熱導(dǎo)率的WCu合金。本發(fā)明的一種二極管泵浦激光增益模塊的制備方法包括如下步驟
a.將二極管激光器芯片焊接在兩個次熱沉之間，再將絕緣陶瓷片焊接在次熱沉底部，制成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)；
b.將焊接好的“山”字形次封裝依次安裝到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉18的各邊上，并在絕緣陶瓷的底部涂抹焊料，一個引出電極與第一個二極管激光器芯片連接，另一個引出電極與最末一個二極管激光器芯片連接，并利用專用夾具固定；
c.將連接了二極管激光器芯片的多邊形熱沉18放入回流焊爐中進行一次性焊接，形成奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組；
d.偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組制作步驟相同；
e.將前端板5、焊接好的所有偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板6通過螺釘串接組裝，棒狀激光介質(zhì)I依次穿過前端板5、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板6，棒狀激光介質(zhì)I兩端分別固定在前端板5、后端板6的端面上；
f.將偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的引出電極依次串聯(lián)；
g.將冷卻液2從二極管泵浦激光增益模塊主體上部的注液口13處注入到聚光腔體中，使冷卻液2的液面淹沒引出電極，通過有機玻璃窗口 19密封注液口 13，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊主體；
h.將半導(dǎo)體制冷器7安裝在二極管泵浦激光增益模塊主體、底座8之間，并涂抹導(dǎo)熱
月旨;
i.在二極管泵浦激光增益模塊主體中的其中一個環(huán)形泵浦激光器組側(cè)面安裝溫度探測器9，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊。
權(quán)利要求
1.一種二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的增益模塊包括棒狀激光介質(zhì)(I)、冷卻液(2)、多個偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、多個奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、前端板(5)、后端板(6)、半導(dǎo)體制冷器(7)、底座(8)、溫度探測器(9)、O型密封圈、棒密封壓塊；其連接關(guān)系是，所述的前端板(5)與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組固定連接，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組依次交替串接，并與后端板(6)連接；前端板(5)、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板(6)之間均由O型密封圈密封，內(nèi)部形成聚光腔，聚光腔內(nèi)注入有冷卻液(2)，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊主體；半導(dǎo)體制冷器(7)設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體與底座(8)之間，與二極管泵浦激光增益模塊主體、底座(8)固定連接；溫度探測器(9)設(shè)置在二極管泵浦激光增益模塊主體中的一個環(huán)形泵浦激光器組的側(cè)面；棒狀激光介質(zhì)(I)依次穿過前端板(5)、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板￠)，棒狀激光介質(zhì)(I)的兩端分別通過棒密封壓塊固定在前端板(5)、后端板(6)的端面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組，包括數(shù)個二極管激光器芯片、次熱沉、絕緣陶瓷片(16)、兩個引出電極、環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉(18);其中每一個二極管激光器芯片設(shè)置在兩個次熱沉之間，呈三明治結(jié)構(gòu)、并與絕緣陶瓷片焊接形成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)；多個“山”字形次封裝依次串連貼裝到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉(18)上；兩個引出電極分別與環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉(18)內(nèi)的第一個二極管激光器芯片和最末一個二極管激光器芯片連接引出；所述的奇數(shù)環(huán)形泵浦激光組的環(huán)內(nèi)第一個二極管激光器芯片引出電極為負極。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的基本結(jié)構(gòu)相同，不同之處是偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的環(huán)內(nèi)第一個二極管激光器芯片引出電極為正極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的冷卻液(2)工作溫度為_40°C 60°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的密封圈為O型密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉(20)采用鍍金的無氧銅或其他熱導(dǎo)率高于150k/W · πΓ1 · Γ1的高熱導(dǎo)率材料制成。
7.如權(quán)利要求2所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的次熱沉采用鍍金的無氧銅或熱導(dǎo)率高于150k/W · πΓ1 · K—1的BeO、WCu合金、AIN、MoCu合金材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的數(shù)量與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的數(shù)量相同或相差一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二極管泵浦激光增益模塊，其特征在于所述的環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉的邊數(shù)為三 十五邊的奇數(shù)。
10.一種二極管泵浦激光增益模塊的制備方法，其特征在于所述的制備方法包括如下步驟 a.將二極管激光器芯片焊接在兩個次熱沉之間，再將絕緣陶瓷片焊接在次熱沉底部，制成“山”字形次封裝結(jié)構(gòu)； b.將焊接好的“山”字形次封裝依次安裝到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉(18)的各邊上，并在絕緣陶瓷的底部涂抹焊料，一個引出電極與第一個二極管激光器芯片連接，另一個引出電極與最末一個二極管激光器芯片連接，并利用專用夾具固定； C.將連接了二極管激光器芯片的多邊形熱沉(18)放入回流焊爐中進行一次性焊接，形成奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組； d.偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組制作步驟相同； e.將前端板(5)、焊接好的所有偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板(6)通過螺釘串接組裝，棒狀激光介質(zhì)(I)依次穿過前端板(5)、偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、后端板￠)，棒狀激光介質(zhì)(I)兩端分別固定在前端板(5)、后端板(6)的端面上； f.將偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組、奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組的引出電極依次串聯(lián)； g.將冷卻液(2)從二極管泵浦激光增益模塊主體上部的注液口(13)處注入到聚光腔體中，使冷卻液(2)的液面淹沒引出電極，通過有機玻璃窗口(19)密封注液口(13)，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊主體； h.將半導(dǎo)體制冷器(7)安裝在二極管泵浦激光增益模塊主體、底座(8)之間，并涂抹導(dǎo)熱脂； i.在二極管泵浦激光增益模塊主體中的其中一個環(huán)形泵浦激光器組側(cè)面安裝溫度探測器(9)，構(gòu)成二極管泵浦激光增益模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種二極管泵浦激光增益模塊及其制備方法，所述增益模塊的前端板與偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組緊固在一起，偶數(shù)環(huán)形泵浦激光器組與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組依次交替串接，兩兩之間密封固定；后端板與奇數(shù)環(huán)形泵浦激光器組串接，內(nèi)部注入冷卻液，形成增益模塊主體。增益模塊主體與底座之間連接半導(dǎo)體制冷器，及時換熱。通過給二極管激光器施加電流，使二極管激光器發(fā)射激光泵浦棒狀激光介質(zhì)。棒狀激光介質(zhì)所產(chǎn)生的熱量通過冷卻液傳導(dǎo)到環(huán)狀內(nèi)多邊形熱沉上，和二極管激光器產(chǎn)生的熱一起通過半導(dǎo)體制冷器傳導(dǎo)到底座散熱。本發(fā)明的增益模塊結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，環(huán)境適應(yīng)性好，可在環(huán)境溫度-40℃～60℃良好工作。
文檔編號H01S3/0941GK102820610SQ201210325578
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者高松信, 尹新啟, 武德勇, 雷軍 申請人:中國工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所