一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块的制作方法

本发明涉及激光器领域，特别是涉及一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块。

背景技术：

1、中国专利公告号cn112821185b公开了一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，包括绝缘水冷板、多个激光器单元、正极引出板、负极引出板和固定组件。正极引出板穿设于绝缘水冷板与正电极板之间且设有两个连通孔，具有第一露出部，沿预设方向的第二个至最后一个第一露出部上设有凸出的串联部。负极引出板贴合设于负电极板上，具有第二露出部，沿预设方向的第一个至倒数第二个第二露出部与沿预设方向相邻的串联部贴合。

2、但是，上述技术方案存在以下不足之处：半导体激光器中，水路分布在绝缘水冷板内侧，小零件比较多，半导体激光器本身结构复杂。当半导体激光器呈环形安装多个时，一方面不易实现均匀规整的安装，另一方面，水路复杂，不方便连通。

技术实现思路

1、本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，激光器本身结构相对简单，多个激光器能规整安装，将多个激光器通过同一个冷却环进行集中式冷却。

2、本发明提出一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，包括通水机构、初始定位组件、激光器模块和终末顶紧板；初始定位组件包括安装在通水机构上部的安装板和绕安装板中心轴呈环形均匀设置在安装板底部的多个导向定位板；激光器模块水平设置且沿竖直方向呈螺旋形均匀分布多组，激光器模块包括与通水机构连通的水冷机构、绕水冷机构中心轴均匀分布的多组卡接组件以及多个呈环形分布的激光器，水冷机构包括环形中空的冷却环，卡接组件转动设置在冷却环内圈表面上；在放置状态下，卡接组件上部由下至上向冷却环中心轴方向倾斜，每相邻两组卡接组件之间形成供激光器放入的安放空间；在由下至上依次安装多组激光器模块时，第一组激光器模块中的卡接组件被导向定位板导向并将放入的激光器压紧在冷却环内圈表面，其余激光器模块中的卡接组件被各相邻上方激光器模块中的卡接组件导向并将对应放入的激光器压紧在冷却环内圈表面；终末顶紧板安装在通水机构下部且顶紧在最下方激光器模块的卡接组件上。

3、优选地，激光器包括衬底和安装在衬底上的激光器芯片，激光器芯片朝向冷却环中心轴，激光器芯片从相邻两卡接组件之间露出。

4、优选地，冷却环外圈具有相对分布的进水端和出水端，冷却环内圈具有多个呈环形均匀交替分布的安装面和冷却面。

5、优选地，导向定位板下部由上至下逐渐向冷却环中心轴方向倾斜，卡接组件包括用于与相邻两激光器电性接触的连接电极、设置在冷却环内圈表面下部的连接台以及与连接台转动连接的卡接件，连接电极安装在卡接件上，卡接件重心高度高于卡接件转动中心轴高度，卡接件底端和导向定位板底端分别至冷却环中心轴距离均小于卡接件顶端至冷却环中心轴距离。

6、优选地，卡接件包括主体板部、与主体板部连接且位于连接台下方的限位板部、与主体板部连接且位于限位板部下方的定位板部、分别连接在主体板部底端和顶端的导向板部和抵接板部、分别连接在主体板部上部两侧的两个引导板部、分别连接在主体板部中部两侧的两个侧板部以及连接在侧板部底端的托板部，限位板部、引导板部、托板部和定位板部均沿远离冷却环中心轴方向翻折，引导板部上部向内侧倾斜，侧板部沿远离冷却环内圈方向翻折，导向板部由上至下逐渐向冷却环中心轴方向倾斜，抵接板部沿远离冷却环中心轴方向与主体板部错位分布，错位宽度为主体板部厚度；连接电极贴合主体板部和两个侧板部设置；安装板和终末顶紧板均具有环形贯穿通道，终末顶紧板顶面顶紧在定位板部底面。

7、优选地，水冷机构还包括两组分别连通在进水端和出水端处的弹性连通机构，弹性连通机构包括沿远离冷却环方向依次连接的弹性连通组件、密封环和密封台，弹性连通组件包括胶套和弹簧，胶套包括螺旋套部和胶皮部，胶皮部沿轴向连接在螺旋套部的螺旋表面并在内侧形成贯通通道，螺旋套部具有供弹簧嵌入的安装通道，胶套和弹簧端部平齐，胶套和弹簧的同侧一端均与冷却环密封连接，胶套和弹簧的同侧另一端均与密封环密封连接，密封环具有连通孔a，密封台具有连通孔b。

8、优选地，通水机构包括两组呈环形均匀分布且可拆卸连接的通水安装组件，通水安装组件包括半环形中空的水箱以及在水箱内圈表面绕中心轴依次分布的多个导向柱，导向柱竖直设置，导向柱具有竖向分布并供密封环滑动的导向通道，导向通道上部具有供密封台卡入的通水孔，多个导向柱上的通水孔沿螺旋形分布，水箱顶端具有通孔，水箱内圈具有与通水孔连通的流水孔。

9、优选地，同一通水安装组件中，多个导向柱的底端平齐且顶端高度呈螺旋形走向依次分布，导向通道底端敞口，多个导向通道的顶端高度呈螺旋形走向依次分布，安装板和终末顶紧板分别安装在最长的导向柱顶端和底端。

10、优选地，密封台外周面为圆台形侧面，通水孔具有与圆台形侧面吻合的锥状内表面。

11、优选地，冷却环内部设置有导流机构，导流机构包括导流台a、导流台b和两组对称分布的导流组件，导流台a和导流台b均设置在冷却环内部内周面上，导流台a和导流台b均为竖直分布的三角形柱状结构且尖端分别朝向进水端和出水端，导流组件包括设置在冷却环内部内周面上的多个导流板a和设置在冷却环内部外周面上的多个导流板b，多个导流板a和多个导流板b交替分布且均沿圆弧形走向均匀分布，导流板a和导流板b均向水流流通方向倾斜，且末端均向水流来向一侧弯折。

12、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

13、本发明能同步压紧多个激光器，以实现激光器的规整组装，将多个激光器通过同一个冷却环进行集中式冷却散热，保障激光器使用寿命，激光器本身结构相对简单。激光器模块通过冷却环与通水机构连通，水路相对简单。每将一组激光器模块向上安装到位，能自动将该激光器模块中的多个激光器压紧至对应的冷却面处，保证激光器安装的规整性，保证激光器运行时将热量有效传递至冷却环，从而提升散热效率和散热效果。

技术特征：

1.一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，激光器（6）包括衬底（61）和安装在衬底（61）上的激光器芯片（62），激光器芯片（62）朝向冷却环（1）中心轴，激光器芯片（62）从相邻两卡接组件之间露出。

3.根据权利要求2所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，冷却环（1）外圈具有相对分布的进水端（101）和出水端（102），冷却环（1）内圈具有多个呈环形均匀交替分布的安装面（103）和冷却面（104）。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，导向定位板（10）下部由上至下逐渐向冷却环（1）中心轴方向倾斜，卡接组件包括用于与相邻两激光器（6）电性接触的连接电极（7）、设置在冷却环（1）内圈表面下部的连接台（8）以及与连接台（8）转动连接的卡接件（9），连接电极（7）安装在卡接件（9）上，卡接件（9）重心高度高于卡接件（9）转动中心轴高度，卡接件（9）底端和导向定位板（10）底端分别至冷却环（1）中心轴距离均小于卡接件（9）顶端至冷却环（1）中心轴距离。

5.根据权利要求4所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，卡接件（9）包括主体板部（91）、与主体板部（91）连接且位于连接台（8）下方的限位板部（92）、与主体板部（91）连接且位于限位板部（92）下方的定位板部（97）、分别连接在主体板部（91）底端和顶端的导向板部（96）和抵接板部（98）、分别连接在主体板部（91）上部两侧的两个引导板部（93）、分别连接在主体板部（91）中部两侧的两个侧板部（94）以及连接在侧板部（94）底端的托板部（95），限位板部（92）、引导板部（93）、托板部（95）和定位板部（97）均沿远离冷却环（1）中心轴方向翻折，引导板部（93）上部向内侧倾斜，侧板部（94）沿远离冷却环（1）内圈方向翻折，导向板部（96）由上至下逐渐向冷却环（1）中心轴方向倾斜，抵接板部（98）沿远离冷却环（1）中心轴方向与主体板部（91）错位分布，错位宽度为主体板部（91）厚度；连接电极（7）贴合主体板部（91）和两个侧板部（94）设置；安装板（11）和终末顶紧板（12）均具有环形贯穿通道，终末顶紧板（12）顶面顶紧在定位板部（97）底面。

6.根据权利要求3所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，水冷机构还包括两组分别连通在进水端（101）和出水端（102）处的弹性连通机构，弹性连通机构包括沿远离冷却环（1）方向依次连接的弹性连通组件、密封环（4）和密封台（5），弹性连通组件包括胶套（2）和弹簧（3），胶套（2）包括螺旋套部和胶皮部，胶皮部沿轴向连接在螺旋套部的螺旋表面并在内侧形成贯通通道，螺旋套部具有供弹簧（3）嵌入的安装通道，胶套（2）和弹簧（3）端部平齐，胶套（2）和弹簧（3）的同侧一端均与冷却环（1）密封连接，胶套（2）和弹簧（3）的同侧另一端均与密封环（4）密封连接，密封环（4）具有连通孔a，密封台（5）具有连通孔b。

7.根据权利要求6所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，通水机构包括两组呈环形均匀分布且可拆卸连接的通水安装组件，通水安装组件包括半环形中空的水箱（13）以及在水箱（13）内圈表面绕中心轴依次分布的多个导向柱，导向柱竖直设置，导向柱具有竖向分布并供密封环（4）滑动的导向通道，导向通道上部具有供密封台（5）卡入的通水孔，多个导向柱上的通水孔沿螺旋形分布，水箱（13）顶端具有通孔（131），水箱（13）内圈具有与通水孔连通的流水孔。

8.根据权利要求7所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，同一通水安装组件中，多个导向柱的底端平齐且顶端高度呈螺旋形走向依次分布，导向通道底端敞口，多个导向通道的顶端高度呈螺旋形走向依次分布，安装板（11）和终末顶紧板（12）分别安装在最长的导向柱顶端和底端。

9.根据权利要求7所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，密封台（5）外周面为圆台形侧面，通水孔具有与圆台形侧面吻合的锥状内表面。

10.根据权利要求3所述的半导体激光器及半导体激光器侧泵模块，其特征在于，冷却环（1）内部设置有导流机构，导流机构包括导流台a（171）、导流台b（172）和两组对称分布的导流组件，导流台a（171）和导流台b（172）均设置在冷却环（1）内部内周面上，导流台a（171）和导流台b（172）均为竖直分布的三角形柱状结构且尖端分别朝向进水端（101）和出水端（102），导流组件包括设置在冷却环（1）内部内周面上的多个导流板a（181）和设置在冷却环（1）内部外周面上的多个导流板b（182），多个导流板a（181）和多个导流板b（182）交替分布且均沿圆弧形走向均匀分布，导流板a（181）和导流板b（182）均向水流流通方向倾斜，且末端均向水流来向一侧弯折。

技术总结本发明涉及激光器领域，具体为一种半导体激光器及半导体激光器侧泵模块。其包括通水机构、初始定位组件、激光器模块和终末顶紧板；初始定位组件包括安装在通水机构上部的安装板和绕安装板中心轴呈环形均匀设置在安装板底部的多个导向定位板；激光器模块水平设置且沿竖直方向呈螺旋形均匀分布多组，激光器模块包括与通水机构连通的水冷机构、绕水冷机构中心轴均匀分布的多组卡接组件以及多个呈环形分布的激光器，水冷机构包括环形中空的冷却环；终末顶紧板安装在通水机构下部且顶紧在最下方激光器模块的卡接组件上。本发明能同步压紧多个激光器以实现规整组装，将多个激光器通过同一个冷却环进行集中式冷却，激光器本身结构相对简单。技术研发人员：魏兴堂,刘建泽,王茜,王文华,赵鹏受保护的技术使用者：中科雷凌激光科技（山东）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29