[发明专利]防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置

说明书

本发明公开了一种防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置，包括密闭壳体、冷水板壳体连接件、冷水板、至少一个光纤耦合半导体激光模块、冷水管、电线及输出光纤；本发明提出的防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置，保证光纤耦合输出激光器在任何工作环境下都能得到可靠冷却，防止人为误操作，可有效保证光纤耦合半导体激光模块在满功率下使用，并延长光纤耦合半导体激光模块的寿命。

技术领域

本发明涉及一种防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置，属于激光技术领域，可广泛应用于大功率光纤耦合半导体激光系统中。

背景技术

光纤耦合半导体激光模块是将至少一个半导体激光芯片发出的光通过光学系统耦合到光纤中并封装在良导热金属制成的壳体中形成的激光器。在这种激光器的壳体上至少有一对电极通过绝缘体引出，作为能量的输入通道；在壳体上还至少有一根光纤输出，作为光束(光能量)的输出通道。半导体激光器是目前发光效率最高的激光器，随着半导体激光技术的成熟和成本的降低，光纤耦合半导体激光模块的应用越来越广泛。由于半导体芯片在发光的过程中不可避免地伴有能量的损耗，这些能量被转化为热能，为了使半导体激光芯片正常且高效的工作，必须要将这些热量及时高效的传导出去，这就是光纤耦合半导体激光模块壳体需采用良导热金属材料的原因。对一些功率较大光纤耦合半导体激光模块，工作时其壳体底部必须连接在冷水板上。从导热效果上看，冷水板的温度越低，半导体芯片发光过程中产生的热导出的越快，半导体激光芯片发光效率越高，芯片寿命也越长。但在实际应用中，冷水板水温与环境温度相差太大时，空气中的水分会在光纤耦合半导体激光模块的壳体上产生冷凝水。这种冷凝水会进入壳体内，造成激光模块的两种损伤，一是光学器件的损伤，另一个是电气线路的损坏。因此，光纤耦合半导体激光模块在使用中必须防止冷凝水的产生，目前解决的办法是提高冷水板的温度，通常冷却水温控制在低于环境温度10-15度的范围内，同时降低激光模块的最大使用电流，即降低最大输出光功率。这种方法是一种消极防御的办法，不能充分发挥半导体激光器的效能。在使用中，由于用户对此必须根据工作环境频繁进行水温调整，稍有疏忽和误判，就会对光纤半导体模块造成损伤，严重影响到激光器的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置，可以降低冷却水的温度且不产生冷凝水，使光纤耦合半导体激光模块的输出光功率提高、工作寿命延长。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种防止光纤耦合半导体激光模块壳体产生冷凝水的装置，包括密闭壳体，冷水板壳体连接件、冷水板、至少一个光纤耦合半导体激光模块、冷水管、电线及输出光纤；所述冷水板通过冷水板壳体连接件设置在密闭壳体内；所述光纤耦合半导体激光模块固定在所述冷水板上；所述密闭壳体上设置有电线孔、冷水管孔和光纤孔；所述电线通过所述密闭壳体上的电线孔与所述光纤耦合半导体模块连接，并在所述密闭壳体电线孔处密封连接；所述冷水管通过所述密闭壳体上的冷水管孔与所述冷水板连接并在所述密闭壳体冷水孔处密封连接；所述光纤耦合半导体激光模块的输出光纤通过密闭壳体上的光纤孔引出，输出光纤与光纤孔的连接处密封；该装置将光纤耦合半导体激光器密闭在一个封闭空间内，阻断了内外空气交流的通道，进而阻断了产生冷凝水的可能。

进一步的，所述密闭壳体包括矩形管、矩形电线端端盖和矩形光纤端端盖，所述矩形电线端端盖与矩形管密封连接；所述矩形光纤端端盖与矩形管密封连接；所述矩形电线端端盖上设置冷水管孔和电线孔；所述矩形光纤端端盖上设置冷水管孔和电线孔。

进一步的，所述密闭壳体采用不良导热材料制成；所述矩形管采用塑木管；所述矩形电线端端盖和所述矩形光纤端端盖采用有机玻璃板，有机玻璃板可以降低密闭壳体内外的热交换能力。

进一步的，所述密闭壳体的一端开口，开口上设置可拆卸的端面盖板，所述密闭壳体为双层复合结构，所述端面盖为双层复合结构，所述密闭壳体开口一端的端面上设置有多个螺孔，所述可拆卸的端面盖板上设置有与所述密闭壳体上的螺孔一一对应的螺孔，所述端面盖板与所述密闭壳体开口处设置有橡胶垫。