[发明专利]一种二极管泵浦激光增益模块及其制备方法

权利要求书

1.一种二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的增益模块包括棒状激光介质(1)、冷却液(2)、多个偶数环形泵浦激光器组、多个奇数环形泵浦激光器组、前端板(5)、后端板(6)、半导体制冷器(7)、底座(8)、温度探测器(9)、O型密封圈、棒密封压块；其连接关系是，所述的前端板（5）与偶数环形泵浦激光器组固定连接，偶数环形泵浦激光器组与奇数环形泵浦激光器组依次交替串接，并与后端板（6）连接；前端板（5）、偶数环形泵浦激光器组、奇数环形泵浦激光器组、后端板（6）之间均由O型密封圈密封，内部形成聚光腔，聚光腔内注入有冷却液(2)，构成二极管泵浦激光增益模块主体；半导体制冷器（7）设置在二极管泵浦激光增益模块主体与底座（8）之间，与二极管泵浦激光增益模块主体、底座（8）固定连接；温度探测器（9）设置在二极管泵浦激光增益模块主体中的一个环形泵浦激光器组的侧面；棒状激光介质（1）依次穿过前端板（5）、偶数环形泵浦激光器组、奇数环形泵浦激光器组、后端板(6)，棒状激光介质（1）的两端分别通过棒密封压块固定在前端板(5)、后端板（6）的端面上。

2.根据权利要求1所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的奇数环形泵浦激光器组，包括数个二极管激光器芯片、次热沉、绝缘陶瓷片(16)、两个引出电极、环状内多边形热沉（18）；其中每一个二极管激光器芯片设置在两个次热沉之间，呈三明治结构、并与绝缘陶瓷片焊接形成“山”字形次封装结构；多个“山”字形次封装依次串连贴装到环状内多边形热沉（18）上；两个引出电极分别与环状内多边形热沉（18）内的第一个二极管激光器芯片和最末一个二极管激光器芯片连接引出；所述的奇数环形泵浦激光组的环内第一个二极管激光器芯片引出电极为负极。

3.根据权利要求1所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的偶数环形泵浦激光器组与奇数环形泵浦激光器组的基本结构相同，不同之处是偶数环形泵浦激光器组的环内第一个二极管激光器芯片引出电极为正极。

4.根据权利要求1所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的冷却液（2）工作温度为-40℃～60℃。

5.根据权利要求1所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的密封圈为O型密封圈。

6.根据权利要求2所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的环状内多边形热沉（20）采用镀金的无氧铜或其他热导率高于150k/W·m^-1·K^-1的高热导率材料制成。

7.如权利要求2所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的次热沉采用镀金的无氧铜或热导率高于150k/W·m^-1·K^-1的BeO、WCu合金、AlN、MoCu合金材料制成。

8.根据权利要求1所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的偶数环形泵浦激光器组的数量与奇数环形泵浦激光器组的数量相同或相差一个。

9.根据权利要求2所述的二极管泵浦激光增益模块，其特征在于：所述的环状内多边形热沉的边数为三～十五边的奇数。

10.一种二极管泵浦激光增益模块的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包括如下步骤：

a.将二极管激光器芯片焊接在两个次热沉之间,再将绝缘陶瓷片焊接在次热沉底部,制成“山”字形次封装结构；

b.将焊接好的“山”字形次封装依次安装到环状内多边形热沉(18)的各边上，并在绝缘陶瓷的底部涂抹焊料，一个引出电极与第一个二极管激光器芯片连接，另一个引出电极与最末一个二极管激光器芯片连接，并利用专用夹具固定；

c.将连接了二极管激光器芯片的多边形热沉(18)放入回流焊炉中进行一次性焊接，形成奇数环形泵浦激光器组；

d.偶数环形泵浦激光器组与奇数环形泵浦激光器组制作步骤相同；

e.将前端板(5)、焊接好的所有偶数环形泵浦激光器组、奇数环形泵浦激光器组、后端板(6)通过螺钉串接组装，棒状激光介质(1)依次穿过前端板(5)、偶数环形泵浦激光器组、奇数环形泵浦激光器组、后端板(6)，棒状激光介质(1)两端分别固定在前端板(5)、后端板(6)的端面上；

f.将偶数环形泵浦激光器组、奇数环形泵浦激光器组的引出电极依次串联；

g.将冷却液(2)从二极管泵浦激光增益模块主体上部的注液口（13）处注入到聚光腔体中，使冷却液(2)的液面淹没引出电极，通过有机玻璃窗口(19)密封注液口（13），构成二极管泵浦激光增益模块主体；

h.将半导体制冷器（7）安装在二极管泵浦激光增益模块主体、底座（8）之间，并涂抹导热脂；

i.在二极管泵浦激光增益模块主体中的其中一个环形泵浦激光器组侧面安装温度探测器（9），构成二极管泵浦激光增益模块。