[实用新型]单片式激光二极管微通道相变热沉

说明书

技术领域

本实用新型属于电子散热设备领域，尤其涉及一种固体激光器用单片式激光二极管相变热沉。

背景技术

激光二极管泵浦固体激光器(DPL)具有效率高、光束质量高、结构紧凑、寿命长等优点。近年来，随着高功率二极管激光器的相继研制成功，促进了DPL的发展及在工业、医疗、科研等领域的应用。DPL被认为是固体激光器技术发展的重要方向，具有重要的用途。

一般地，激光二极管(LD)正常工作时的热耗占总功耗的50％以上，热耗引起激光二极管工作温度的不稳定将使它的输出波长发生变化，进而影响DPL的高效稳定输出。随着激光二极管泵浦固体激光器功率增大，器件产生的热负荷越来越大，散热密度也越来越高，LD冷却问题已成为目前DPL研究中的技术难点。

总的来说，用于DPL散热的主要方式有半导体制冷、热管传热、微通道水冷等。其中，微通道水冷散热是目前研究和应用较多的DPL冷却方式。水冷微通道散热虽然具有换热效果好、控制简单等优点，但存在微通道腐蚀和堵塞等隐患，同时热沉温度随通道内水温的变化而不断波动，容易造成激光器工作不稳定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种避免工质在流动中发生堵塞和工作温度较稳定的单片式激光二极管相变热沉。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的第一个方面，提供一种单片式激光二极管微通道相变热沉，包括散热片，其中所述散热片上具有空化结构型式的进液通道。

在上述技术方案中，所述具有空化结构型式的进液通道为长条状进液通道、喇叭口状的进液通道、文丘里管或孔板结构型式的进液通道。

在上述技术方案中，所述具有空化结构型式的进液通道为长条状进液通道，并且其入口宽度与出口宽度的比例为1∶2。

在上述技术方案中，所述散热片设有多个相互平行的所述长条状进液通道。

在上述技术方案中，还包括分液片，该分液片上设有矩形回液孔。

在上述技术方案中，还包括制冷剂。优选地，所述制冷剂为氟利昂。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.避免工质在流动中发生堵塞；

2.提高了系统运行的稳定性和可靠性。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1a为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的分解结构图；

图1b为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的上盖片的示意图；

图2为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的散热片的示意图；

图3为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的分液片的示意图；

图4为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的回液片的示意图；

图5为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的下盖片的示意图；

图6为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的立体图。

具体实施方式

图1a示意出本实用新型的实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的分解结构图。该热沉包括上盖片10、散热片20、分液片30、回液片40和下盖片50，它们从上到下依次排列，通过压力扩散焊接而成。焊接完成后的热沉，通过线切割将热沉四个周边进行裁边处理，使热沉最终的宽度与激光二极管(LD)单bar条的长度相当。下面对各个片进行详细描述。

图1b为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的上盖片10。在该上盖片上设置有定位孔11，用于焊接及测试安装定位。

图2为本实用新型实施例的单片式激光二极管微通道相变热沉的散热片20。该散热片20具有多条带空化结构的平行进液通道21，其中所述空化结构也称为突扩式通道，即通道的入口宽度小于出口宽度，其主要作用是抑制气泡逆流生长所导致的不稳定流动。在该实施例中，每个通道大体呈长条状，优选地，通道入口与通道出口的宽度比为1∶2，通道出口的宽度约400微米。如图2所示，该散热片20还具有进口孔24，在该进口孔中设有筋板23，以利于焊接。该进口孔与平行进液通道21相连通，其位置对应于图5所示的下盖片50上的进口孔53，以便当热沉工作时，工质即制冷剂从下盖片50的进口孔53进入，经回液片40的进口孔45和分液片30的进口孔34，流入散热片20的进口孔24，然后进入平行进液通道21。在与上盖片10的定位孔11对应的散热片20的位置上同样设有定位孔22。