[实用新型]一种多光束阵列激光器

说明书

技术领域

本发明设计激光技术和热管理结构领域，特别涉及到多光束阵列结构激光器热管理结构。 

背景技术

随着社会和生产的不断发展，高功率激光器的需求成为各行业的焦点。在激光器领域，目前获得高功率激光输出的成本比较高，结构比较复杂，因为缺乏有效的热管理方式，而导致激光器寿命缩短的情况比比皆是。而且后期维护成本较高，这些问题使得激光器的广泛应用受到遏制。在对可见光的需求领域，特别是激光显示领域，红光和蓝光的半导体激光器已经成熟商用，但高功率绿光激光器的实现，仍只能依靠半导体激光器泵浦固体激光器倍频技术实现。 

半导体激光器泵浦固体激光器频率变换技术可实现大功率激光输出，特别是腔内倍频绿光技术，以其高效，紧凑，低成本的优势使得绿光激光器商用化成为可能。除了绿光波段，在其他更广泛的波段中，半导体激光器泵浦固体激光器频率变换技术也仍可以实现多波长段输出。以满足激光显示，生物医疗，医药化工，物理化学科研以及军事航空，航天等领域的广泛需求。随着各领域对不同波长，高功率激光输出的需求日益增加，高效，低成本的激光器热管理结构设计已成为迫在眉睫的议题。 

发明内容

本发明提出一种高效，紧凑，低成本的多光束阵列激光器热管理结构设计。 

本发明提出的多光束阵列激光器，包括LD泵浦光源、此LD泵浦光源是由多个半导体激光器构成的激光器阵列。由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组），每一个一体化带腔结构，由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组）同每一个半导体激光器对应，实现激光输出。另外还包括滤波片、激光器封装散热架构件。 

上述技术方案中，多个半导体激光器构成的激光器阵列采用同平面底板主动热管理结构，如半导体制冷片，热管，液体、气体冷却板和微通道散热结构等。 

上述技术方案中，采用高转换效率，一体化带腔结构，由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组），配合相应热沉结构实现多光束激光器封装。由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组）部分采用一体化鳍状散热结构实现模组热管理。 

上述技术方案中，可根据需要，安排组合数量，可以设计为2×2，2×3，3×3，m×n（m≥2， n≥2）等，组合方式多样化。 

上述技术方案中，每一维度的n（n≥2）台激光器同时调节，共同达到最高功率，且输出光束实现空间平行，无交汇。 

本专利提出的针对多光束阵列激光器的独特，新颖热管理结构设计，可实现大功率，低成本规模化激光器生产，用于泵浦源的LD可实现串联，并联，串并联结合的连接方式，实现单光束的若干倍功率输出。在很大程度上有效地解决了半导体激光器泵浦固体激光器频率变换技术的高效，大功率输出难题。 

本专利提出的热管理结构方案，大大降低了热管理成本，优化了热空间分布，解决和大功率激光器热管理这一核心问题。不仅可以使单点低功率整合为多点高功率成为可能，降低了成本，提高了性能方面的转换效率和生产效率，而且因为结合了多个独立一体化带腔结构，由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组），也使组装，维护更加方便，制造和维修成本低，采用本专利所述方法生产的激光器，如单管出问题，可随时更换，不必更换整体，只需维修出问题的单光束部件，从而节省成本，降低风险。使材料成本和投资风险多点化，平均化。 

本专利是实现大功率，低成本，多光束阵列激光器规模化生产的有效热管理设计，在激光显示，生物医疗，医药化工，物理化学科研以及军事航空，航天等领域有着广泛的应用前景和市场价值。 

 附图说明

 [0013]以下结合附图来详细说明本发明的实施例，其中：

图1是一台半导体激光器泵浦的多光束阵列激光器； 

图2是一台半导体激光器泵浦的多光束阵列激光器采用半导体制冷片主动散热结构； 

图3是一台半导体激光器泵浦的多光束阵列激光器采用热管主动散热结构； 

图4是一台半导体激光器泵浦的多光束阵列激光器采用液体、气体冷却板主动散热结构； 

图5是一台半导体激光器泵浦的多光束阵列激光器采用微通道主动散热结构； 

图面说明，如下图所示： 

1.一体化带腔结构，由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组）； 

2.半导体激光器； 

3.一体化带腔结构，由激光晶体和光学倍频晶体构成的激光模块（如mGreen模组）的散热鳍片；