散热热沉、晶体散热器及端面泵浦薄片阵列激光器
本技术涉及半导体激光，尤其涉及一种散热热沉、晶体散热器及端面泵浦薄片阵列激光器。
背景技术：
1、随着激光行业的深入发展与激光应用市场的不断扩大，对于激光器输出性能的要求也越来越高，尤其是高性能固体激光器的研发面临越来越大的挑战。固体激光器通常采用掺杂的晶体材料作为工作物质，比如0.8at.％的钇铝石榴石晶体。在激光器中，不管是采用何种形状的工作物质，不可避免地是要解决激光工作物质在工作过程中的费热处理，即散热问题或热管理问题。
2、现有的散热热沉，例如，在输出光束质量性能最优、使用面最广的端面泵浦固体激光器中，通常用两块金属热沉夹持圆棒晶体进行散热，之后可以再使用循环水冷的方式对金属热沉进行散热。但是，两块金属热沉对圆棒晶体夹持散热的方式效率不高，并且散热器件的结构尺寸过大，严重限制了高功率激光器在装备方面的应用。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种散热热沉、晶体散热器及端面泵浦薄片阵列激光器，能够提高散热效率，并且节约激光系统的尺寸。
2、为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面公开了一种散热热沉，包括第一热沉夹持块和第二热沉夹持块，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块各自的开口侧均设置有多个平行排布的夹持槽，且所述第一热沉夹持块的夹持槽与所述第二热沉夹持块的夹持槽的位置一一对应；所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的开口侧相对设置并装配为一体，形成用于将晶体组件的若干个晶体薄片固定在所述夹持槽内的容置空间。
3、可选的，所述容置空间两侧留有风口，一侧为进风口，另一侧为出风口。
4、可选的，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块上均设有至少两个装配孔，两个所述装配孔分别位于所述容置空间的两侧，通过所述装配孔将所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块装配为一体。
5、可选的，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的夹持槽尺寸相同。
6、可选的，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的夹持槽为固定圆形晶片的圆弧形凹槽；或者，
7、所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的夹持槽为固定方形晶片的直角形凹槽。
8、可选的，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的开口侧，横向开设有第一凹槽，所述第一凹槽内开设多个纵向排布的夹持槽，所述第一凹槽的左上、左下、右上、右下位置设有顶部高于所述第一凹槽最高面的装配桩，所述装配孔竖向开设在所述装配桩上，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块装配为一体时，位于左上和左下位置的所述装配桩之间形成所述进风口，位于右上、右下位置的所述装配桩之间形成所述出风口。
9、可选的，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块上均设有四个装配孔，分别位于所述容置空间的左上、左下、右上、右下位置；
10、和/或，
11、所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的形状相同。
12、本实用新型第二方面公开了一种晶体散热器，所述晶体散热器包括：
13、上述任一项所述的散热热沉；
14、晶体组件，所述晶体组件为中心同轴排布的多个晶体薄片，所述晶体组件的晶体薄片的数量与所述第二热沉夹持块的夹持槽的数量相匹配。
15、可选的，所述多个晶体薄片为圆形或长方形。
16、本实用新型第三方面公开了一种端面泵浦薄片阵列激光器，所述激光器包括上述的晶体散热器。
17、与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：
18、(1)针对风冷的散热要求，对晶体热沉的结构进行了全新的设计。通过强对流风冷对晶体薄片阵列的直冷方式避免了晶体与热沉的接触面积过小的问题，用空间尺寸与重量更具优势的风冷取代了传统的水冷散热方式，在提高散热效率的同时，节约激光系统的尺寸；
19、(2)采用金属热沉对多个薄片进行夹持，安装结构稳定；
20、(3)在金属热沉上下底座的各自弧面上设置用于夹持薄片晶体阵列的多个夹持槽，上下热沉底座的相互配合对薄片阵列进行夹持散热，夹持槽的数量与薄片数量相匹配，能够提高散热效率；
21、(4)在多个晶体薄片进行工作的时候，对冷空气可通过上下热沉扣合后的侧面进入晶体区域，通过强制对流方式对各个薄片侧面进行直冷散热，缓解单个薄片的热效应；
22、(5)上下热沉通过螺钉进行安装，实现对薄片阵列的固定夹持。
技术特征：
1.一种散热热沉，其特征在于，包括第一热沉夹持块和第二热沉夹持块，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块各自的开口侧均设置有多个平行排布的夹持槽，且所述第一热沉夹持块的夹持槽与所述第二热沉夹持块的夹持槽的位置一一对应；所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的开口侧相对设置并装配为一体，形成用于将晶体组件的若干个晶体薄片固定在所述夹持槽内的容置空间。
2.根据权利要求1所述的散热热沉，其特征在于，所述容置空间两侧留有风口，一侧为进风口，另一侧为出风口。
3.根据权利要求2所述的散热热沉，其特征在于，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块上均设有至少两个装配孔，两个所述装配孔分别位于所述容置空间的两侧，通过所述装配孔将所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块装配为一体。
4.根据权利要求1所述的散热热沉，其特征在于，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的夹持槽尺寸相同。
5.根据权利要求1所述的散热热沉，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的散热热沉，其特征在于，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块的开口侧，横向开设有第一凹槽，所述第一凹槽内开设多个纵向排布的夹持槽，所述第一凹槽的左上、左下、右上、右下位置设有顶部高于所述第一凹槽最高面的装配桩，所述装配孔竖向开设在所述装配桩上，所述第一热沉夹持块和所述第二热沉夹持块装配为一体时，位于左上和左下位置的所述装配桩之间形成所述进风口，位于右上、右下位置的所述装配桩之间形成所述出风口。
7.根据权利要求1所述的散热热沉，其特征在于，
8.一种晶体散热器，其特征在于，所述晶体散热器包括：
9.根据权利要求8所述的晶体散热器，其特征在于，所述多个晶体薄片为圆形或长方形。
10.一种端面泵浦薄片阵列激光器，其特征在于，所述激光器包括如权利要求8所述的晶体散热器。
技术总结
本技术涉及半导体激光技术领域，公开了一种散热热沉、晶体散热器及端面泵浦薄片阵列激光器，该散热热沉包括：第一热沉夹持块和第二热沉夹持块，第一热沉夹持块和第二热沉夹持块各自的开口侧均设置有多个平行排布的夹持槽，且第一热沉夹持块的夹持槽与第二热沉夹持块的夹持槽的位置一一对应；第一热沉夹持块和第二热沉夹持块的开口侧相对设置并装配为一体，形成用于将晶体组件的若干个晶体薄片固定在夹持槽内的容置空间。能够提高散热效率，并且节约激光系统的尺寸。
技术研发人员：常坤,汪正进,刘海强
受保护的技术使用者：西安科技大学
技术研发日：20240124
技术公布日：2024/9/23