本技術(shù)涉及激光器散熱，尤其是涉及一種半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體激光器是一類以半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器，依據(jù)半導(dǎo)體晶體材料獨(dú)特的電學(xué)與光學(xué)性質(zhì)，半導(dǎo)體激光器具有波長范圍寬、電光轉(zhuǎn)換效率高、耗電少、工作壽命長、易于集成等優(yōu)點(diǎn)。隨著量子阱概念的提出，半導(dǎo)體材料制備工藝達(dá)到了新的階段，半導(dǎo)體激光器的種類也越來越豐富，功能多樣，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。

2、在半導(dǎo)體激光器件工作中，盡管電光轉(zhuǎn)換效率很高，但由于電能無法完全轉(zhuǎn)換為光能，一部分能量將以熱能的形式產(chǎn)出，致使激光模塊工作溫度升高，又由于工作閾值電流、輸出波長、輸出功率、穩(wěn)定性等因素對溫度變化比較敏感；溫度過高時(shí)，易出現(xiàn)激光輸出功率下降，光束質(zhì)量降低，波長范圍波動等現(xiàn)象，因此穩(wěn)定激光模塊溫度對提高輸出光束質(zhì)量十分重要。

3、鑒于溫度波動對激光模塊出光的影響，半導(dǎo)體激光器研制過程中散熱問題的解決尤為關(guān)鍵，傳統(tǒng)散熱模式包括風(fēng)冷散熱、水冷散熱等，傳統(tǒng)的單一冷卻方式，不僅散熱效率低，在特殊環(huán)境下散熱效果也不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、考慮到現(xiàn)有激光模塊散熱模式的問題，為進(jìn)一步提高散熱效率，擴(kuò)大半導(dǎo)體激光模塊應(yīng)用范圍，本實(shí)用新型提供了一種風(fēng)冷水冷集成一體的新型半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置。

2、本實(shí)用新型提供一種半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，包括水冷散熱單元和風(fēng)冷散熱單元；所述水冷散熱單元包括散熱器、散熱板、密封板和水冷機(jī)，所述風(fēng)冷散熱單元包括風(fēng)冷散熱組件；

3、所述散熱器與所述散熱板密封安裝，所述密封板安裝在所述散熱板上，所述水冷機(jī)向所述散熱器供循環(huán)冷卻水，所述風(fēng)冷散熱組件安裝在所述散熱器兩端。

4、優(yōu)選的，所述水冷機(jī)通過兩個(gè)快接插頭向所述散熱器供循環(huán)冷卻水。

5、優(yōu)選的，所述風(fēng)冷散熱組件包括風(fēng)扇固定架和若干風(fēng)扇，所述風(fēng)扇固定架安裝在所述散熱器兩端，所述風(fēng)扇安裝在所述風(fēng)扇固定架的通風(fēng)口處。

6、優(yōu)選的，所述散熱器頂部設(shè)置有若干冷水槽，所述散熱板安裝在所述散熱器頂部，且與所述冷水槽形成密閉水道，各水道之間不互通；所述散熱器下端設(shè)置有若干翅片，所述風(fēng)扇固定架安裝在所述翅片兩端。

7、優(yōu)選的，若干所述冷水槽縱向均勻排列，若干所述翅片縱向均勻排列。

8、優(yōu)選的，所述散熱器頂部還設(shè)置有密封圈槽，用于放置密封圈。

9、優(yōu)選的，所述散熱板上設(shè)置有兩排流通口，兩排所述流通口正對所述冷水槽的兩端，其中一排所述排流通口的兩端分別作為入水口和出水口，所述入水口和所述出水口上分別安裝有一個(gè)所述快接插頭。

10、優(yōu)選的，所述密封板上設(shè)置有通水槽，所述通水槽用于連通兩相鄰的所述流通口。

11、優(yōu)選的，若干所述風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動方向一致。

12、優(yōu)選的，每排所述流通口具有若干個(gè)均勻分布的所述流通口。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

14、水冷散熱單元中，冷卻水通過所述散熱板流通口進(jìn)入密封板，再經(jīng)過密封板流入散熱器另一冷水槽，增大了冷卻水與散熱板的接觸，提高了水冷散熱效率；風(fēng)冷散熱與水冷散熱集成于同一散熱器，水冷裝置散熱后，多余的熱量通過風(fēng)冷散熱進(jìn)一步散掉，由于水冷風(fēng)冷散熱集成一體免去了討論兩個(gè)散熱系統(tǒng)之間熱量傳遞效率的問題。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，包括水冷散熱單元和風(fēng)冷散熱單元；所述水冷散熱單元包括散熱器(1)、散熱板(2)、密封板(3)和水冷機(jī)，所述風(fēng)冷散熱單元包括風(fēng)冷散熱組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述水冷機(jī)通過兩個(gè)快接插頭(6)向所述散熱器(1)供循環(huán)冷卻水。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述風(fēng)冷散熱組件包括風(fēng)扇固定架(4)和若干風(fēng)扇(5)，所述風(fēng)扇固定架(4)安裝在所述散熱器(1)兩端，所述風(fēng)扇(5)安裝在所述風(fēng)扇固定架(4)的通風(fēng)口(41)處。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述散熱器(1)頂部設(shè)置有若干冷水槽(11)，所述散熱板(2)安裝在所述散熱器(1)頂部，且與所述冷水槽(11)形成密閉水道，各水道之間不互通；所述散熱器(1)下端設(shè)置有若干翅片(12)，所述風(fēng)扇固定架(4)安裝在所述翅片(12)兩端。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，若干所述冷水槽(11)縱向均勻排列，若干所述翅片(12)縱向均勻排列。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述散熱器(1)頂部還設(shè)置有密封圈槽(13)，用于放置密封圈。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述散熱板(2)上設(shè)置有兩排流通口(23)，兩排所述流通口(23)正對所述冷水槽(11)的兩端，其中一排所述排流通口(23)的兩端分別作為入水口(21)和出水口(22)，所述入水口(21)和所述出水口(22)上分別安裝有一個(gè)所述快接插頭(6)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，所述密封板(3)上設(shè)置有通水槽(31)，所述通水槽(31)用于連通兩相鄰的所述流通口(23)。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，若干所述風(fēng)扇(5)的轉(zhuǎn)動方向一致。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，其特征在于，每排所述流通口(23)具有若干個(gè)均勻分布的所述流通口(23)。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種半導(dǎo)體激光模塊冷卻裝置，包括水冷散熱單元和風(fēng)冷散熱單元；所述水冷散熱單元包括散熱器、散熱板、密封板和水冷機(jī)，所述風(fēng)冷散熱單元包括風(fēng)冷散熱組件；所述散熱器與所述散熱板密封安裝，所述密封板安裝在所述散熱板上，所述水冷機(jī)向所述散熱器供循環(huán)冷卻水，所述風(fēng)冷散熱組件安裝在所述散熱器兩端。水冷散熱單元中，冷卻水通過所述散熱板流通口進(jìn)入密封板，再由密封板流入散熱器另一冷水槽，增大了冷卻水與散熱板的接觸面積，提高了水冷散熱效率；風(fēng)冷散熱與水冷散熱集成于同一散熱器，經(jīng)過水冷裝置散熱后，多余的熱量通過風(fēng)冷散熱進(jìn)一步散掉。

技術(shù)研發(fā)人員：遲景禮,吳子木,王旭,秦文斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京工大亞芯光電科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240529
技術(shù)公布日：2025/1/6