[发明专利]一种HHL封装半导体激光器散热装置

说明书

一种HHL封装半导体激光器散热装置，包括气室、设置在气室上方的导热罩壳和设置在导热罩壳内的风扇，激光器设置在气室内，气室的侧部设有出光孔，出光孔内设有镜片组件，气室的内侧壁防结露结构，导热罩壳顶部敞口，导热罩壳下部与气室顶部之间设有导热组件。本发明原理科学，结构紧凑，具有较强的通用性，可对所有的HHL封装半导体激光器进行散热，有效解决了激光器工作时，散热功率小、易结露等问题，保证了激光器较高的发光功率，延长激光器使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种激光器，具体涉及一种HHL封装半导体激光器散热装置。

背景技术

随着世界上第一台激光器的诞生，激光技术与应用发展迅猛，在工业、医疗、商业、科研、信息和军事等领域都应用广泛。众多类型激光器中半导体激光器应用最为广泛。半导体激光器常用的封装方式包括蝶形封装、HHL封装等。激光器工作时，需要大的驱动电流帮助其获得大的光功率。随着驱动电流的增大，激光器将产生大量热量，因激光器本身散热功率有限，若散热不及时，甚至烧毁激光器。

如量子级联激光器（QCL），是一种能够发射光谱在中红外和远红外频段激光的半导体激光器。随着量子级联激光器技术的日趋成熟，它开始被较多地应用于科学和工程研究。由于其显著优势，在气体检测领域得到了迅速推广。基于量子级联激光器的红外光谱气体检测技术具有灵敏度高、检测速度快等优点，特别是在高精度光谱检测方面所具有的显著优势，使其成为目前研究和应用的热点。

QCL是基于电子在半导体量子阱中导带子带间跃迁和声子辅助共振隧穿原理的新型单极半导体器件。不同于传统p-n结型半导体激光器的电子-空穴复合受激辐射机制，QCL受激辐射过程只有电子参与，故而其发射功率高，发热量大。需要合适的制冷系统，以保证量子级联激光器可以稳定高效的工作。目前也有不少对激光器进行散热的装置，这些装置存在散热功率小、镜片易结露、气室内部温度有较大波动等问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种散热功率大、镜片不结露、气室内部温度稳定性高的HHL封装半导体激光器散热装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种HHL封装半导体激光器散热装置，包括气室、设置在气室上方的导热罩壳和设置在导热罩壳内的风扇，激光器设置在气室内，气室的侧部设有出光孔，出光孔内设有镜片组件，气室的内侧壁防结露结构，导热罩壳顶部敞口，导热罩壳下部与气室顶部之间设有导热组件。

气室包括底座、外筒体和导热顶板，外筒体下端设置在底座上并通过螺钉与底座连接为一体，外筒体下端与底座之间设有密封圈，导热顶板设置在外筒体上端并与外筒体为一体结构。

防结露结构包括吸附剂和内筒体，内筒体同轴线固定设置在外筒体内部，内筒体上端与导热顶板下表面固定连接，内筒体外壁与外筒体内壁之间形成环形空腔，吸附剂填充在环形空腔内，吸附剂及内筒体在与出光孔对应处设有通孔，内筒体沿径向方向开设有若干个透气孔。

镜片组件包括镜片、压盖和透明电加热膜，出光孔内壁设有环形台阶，镜片安装的环形台阶处，透明电加热膜设置在镜片的外侧表面，压盖螺纹连接在出光孔内壁，压盖内端通过石墨垫片将透明电加热膜、镜片压接在环形台阶处，加热器为透明电加热膜。

导热组件包括帕尔贴、导热杆和导热座，激光器的外壳通过螺钉固定连接在导热顶板下表面，帕尔贴设置在外壳和导热顶板之间，导热座通过螺钉固定连接在导热顶板上表面，导热杆设有左右两组，每组导热杆均设有至少三根，导热杆的下端与导热座固定连接，导热杆的上端与导热罩壳外侧固定连接。