[发明专利]一种光学元件散热构造及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开一种光学元件散热构造及其制备方法，属于激光类发热的光学元件散热技术之制造领域。

背景技术

在激光器领域，激光棒或微片激光器安装很多情况下是直接安装到散热器上，激光元件良好的热传导冷却要求在激光棒与散热器之间有良好的热接触，激光棒或微片激光器固定到散热器方式通常是机械夹固，焊接或粘结。通常微片激光器采用包铟夹持在散热支架上或用有导热胶粘结在支架上，或通过夹持一定压力下定位和保持物理面接触，其导热效果不是很理想，而粘结通常亦带来一定应力，同时导热胶导热系数通常只有1W/cm2℃，在较高功率作用下散热状态不是很好。

发明内容

针对现有激光棒或微片激光器安装技术的不足，本发明提供了一种光学元件散热构造及其制备方法，通过低温加热将软质金属熔化填充光学元件与固定件之间间隙，同时光学元件与软质金属或金属合金处在非浸润状态，从而实现光学元件无间隙和较小间隙固定，达到良好散热效果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是发热弱光学件设置于固定光学元件的散热片的散热孔中，其中，发热弱光学件外表面的软质金属或合金层一面粘结在散热孔壁上，该软质金属或合金层与散热孔壁处于浸润状态，软质金属或合金层的另一面与发热弱光学件处于非浸润状态。

所述的散热片可以是一片或两片或两片以上元件构成。

所述散热片的自身表面对特定低温可熔软质金属或金属合金有浸润效果的散热支架构成，亦可采用在散热支架上表面镀含有对低温可熔软质金属或金属合金有浸润膜层散热支架构成。

所述发热弱光学元件可以是激光棒或微片式激光器微片或倍频晶体。

所述的软质金属或合金层是铟合金、低温焊锡等。

一种光学元件散热构造制备方法，采用可低温熔化的软金属或软金属合金包裹在发热弱光学件外层，并放置在表面对可低温熔化软质金属或金属合金有浸润效果的固定光学元件的散热片之中，通过低温加热，使软质金属或合金熔化一面粘结在散热片上；另一面与光学元件处在非浸润状态，从而实现光学元件与散热支架之间微间隙固定，从而达到良好的散热效果。

上述低温熔化软金属或软金属合金可以直接熔化注入散热片与发热弱光学件之间。

上述散热片可以是一片或两片或两片以上元件构成，散热片自身表面对特定低温可熔软质金属或金属合金有浸润效果的散热支架构成，亦可采用在散热支架上表面镀含有对低温可熔软质金属或金属合金有浸润膜层散热支架构成。

上述的光学元件可以是激光棒或微片式激光器微片或倍频晶体。

上述的软金属或软金属合金是采用90～150℃的温度可熔化铟合金或低温焊锡。

本发明采用在发热的光学元件如微片激光器外层包裹一层可低温熔化的软质金属或软质金属合金如铟合金，放置在用于固定光学元件散热元件之中，其表面对可低温熔化软质金属合金有浸润效果，低温软质金属或合金溶化粘法在散热元件表面。通过低温加热将软质金属熔化填充光学元件与固定件之间间隙，同时光学元件与软质金属或金属合金处在非浸润状态，从而实现光学元件无间隙和较小间隙固定，达到良好散热效果。由于采用本发明技术，散热片与激光棒或微片激光器之间空气间隙只有存于低熔点金属或合金与激光棒或微片激光器之间，从而消去了低熔金属中合金与散热片之间间隙，同时低熔金属与激光棒或微片激光器之间保持极微小间隙但有更多接触面积从而大大改善了激光棒或与微片激光器散热散棒之间的散热状态，使之有良好散热性能。另一方面，由于采用软金属或软金属合金，同时软金属或软金属合金与激光棒或微片激光器处在非粘结状态，同时有微小间隙，从而使温度变化时微片或激光棒所受压力大大减小。

本发明具有如下有益的效果：

1、低熔点金属或合金与散热片处于浸润状态，散热性能佳；

2、低熔点金属或合金与散热片无间隙和较小间隙固定，使温度变化时微片或激光棒所受压力小；

3、本光学元件散热构造设计合理、装配固定工艺科学，有很大的实用和市场经济价值。

附图说明

图1a、b是本发明第一实施例结构示意图；

图2a、b是本发明第二实施例结构示意图；

图3a、b是本发明第三实施例结构示意图。

图1a、b、图2a、b中：101、102为固定支架，103为激光棒或微片激光器，104、105、106为低熔点软金属或软金属合金。

图3a、b中，201为散热支架，202为发热光学元件，203为低熔点软金属或金属合金。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：