[发明专利]一种具有防腐结构的液体制冷型半导体激光器

说明书

技术领域

本发明属于激光技术领域，涉及一种半导体激光器，尤其是一种具有防腐蚀结构的半导体激光器。

背景技术

高功率半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等优点，已广泛用于激光加工、激光医疗、激光显示及科学研究领域，成为新世纪发展快、成果多、学科渗透广、应用范围大的核心器件。

半导体激光器在应用时对环境非常敏感，灰尘，湿度，温度等条件对激光器的性能和使用寿命有着极大影响，此外，通常温度在摄氏5 度以下，物体表面就会结露，对于半导体激光器，结露将会导致其易短路。因此，为最大限度发挥半导体激光器的性能，迫切需要一种具有防腐蚀结构的半导体激光器。

中国专利申请公布号 CN 102055132 A，公开了一种真空密封半导体激光器，将半导体激光器密封在真空腔内，所用的真空密封腔结构复杂，此外在使用过程中存在真空泄露的风险，若真空泄露，在真空腔内的灰尘不易除去，水分也不易除去，导致半导体激光器结露。

中国专利申请“户外用半导体激光模块”（CN 102237632 A）公开一种户外用的半导体激光器，其结构使用于风冷散热的半导体激光器，对于液体冷却型的半导体激光器不适用，同时若本身结构内有水汽、潮气不易导出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有防腐蚀结构的液体制冷型半导体激光器，具有防腐蚀的优点。

本发明的技术方案如下：

一种具有防腐结构的液体制冷型半导体激光器，包括液体制冷器、半导体激光器芯片、正负极电极连接块，液体制冷器上表面设有半导体激光器芯片，在液体制冷器上部设置正极连接块，在液体制冷器的下部设置负极连接块。

所述的液体制冷器上有入液孔，出液孔，通道孔径为5 mm -5.5 mm。

所述的液体制冷型半导体激光器还包括入液管，出液管，入液垫块，出液垫块。

入液管设置在正极连接块（或负极连接块）上与液体制冷器的入液孔连接，出液管设置在正极连接块(或负极连接块)上与液体制冷器得出液孔连接，入液垫块设置在负极连接块（或正极连接块）上用于与液体制冷器上入液孔上部进行连接；出液垫块设置在负极连接块（或正极连接块）上用于与连接液体制冷器上出液孔上部进行连接。

此外，可在正极连接块（或负极连接块）上设置有一对连接孔，用于放置入液管和出液管，所述的入液管设置在正极连接块（或负极连接块）的一个连接孔上，用于连接液体制冷器入液孔；所述的出液管设置在正极连接块（或负极连接块）的另一个连接孔上，用于连接液体制冷器出液孔。

在负极连接块（或正极连接块）上设置一对垫块沉槽，用于放置入液垫块和出液垫块。

入液垫块设置在负极连接块（或正极连接块）上一个垫块沉槽中用于与液体制冷器上入液孔上部进行连接；出液垫块设置在负极连接块（或正极连接块）上另一个垫块沉槽中，用于与连接液体制冷器上出液孔上部进行连接。

本发明设置入液垫块和出液垫块，液体从入液孔进入后通过液体制冷器中的液体通道后从出液孔流出，在这个过程中，液体会接触负极连接块（正极连接块），对负极连接块（正极连接块）进行液体冲刷，设置入液垫块和出液垫块后，液体冲刷至入液垫块和出液垫块上，不易冲蚀电极连接块

本发明设置入液管和出液管，液体通入时，从入液管通入，当液体流出时，从出液管流出，液体将不直接与正极连接块（负极连接块）接触，从而使得电极连接块不易被液体冲蚀。

入液管和出液管的材料选用耐腐蚀的材料，可以选用塑料、陶瓷等。

入液垫块和出液垫块的材料选用耐腐蚀的材料，可以选用塑料、陶瓷等。

液体制冷器表面设置扩散阻碍层，在扩散阻碍层之上设置粘附层，半导体激光器芯片通过焊料焊接在粘附层上，扩散阻碍层是为了阻止粘附层材料扩散至液体制冷器本体上而形成扩散空洞或者结合力差的脆性材料层，最终导致半导体激光器芯片从热沉材料上脱落。

液体制冷器选用金属材料，可以选用金属铜，金属铜钨等。

扩散阻碍层材料选择金属镍，厚度为3μm - 6μm。

粘附层材料选用金，厚度为0.5μm  - 1μm。

液体制冷器内部设置有液体通道，通道孔径为100μm -300μm。

本发明中另一种具有防腐结构的液体制冷型半导体激光器叠层阵列，其为N个焊接有半导体激光器芯片的液体制冷器叠加而成，N大于1，在最顶端液体制冷器上部设置正极电极连接块，在最底端液体制冷器下部设置负极连接块。