[实用新型]激光泵浦散热结构及组件、大功率激光泵浦设备

说明书

本实用新型公开一种激光泵浦散热结构及组件、大功率激光泵浦设备，其中激光泵浦散热结构包括水冷板和泵浦底座，所述水冷板的表面上设有冷水池，所述泵浦底座的底面上设有若干个错列设置的散热齿柱，所述泵浦底座的底面盖住所述水冷板而形成冷却流道。通过将激光泵浦散热结构设置为包括水冷板和泵浦底座，水冷板的表面上设有冷水池，泵浦底座的底面上设有若干个错列设置的散热齿柱，泵浦底座的底面盖住水冷板而形成冷却流道，使泵浦底座直接接触到冷水，省去了导热材料的连接界面层而去除了连接界面的导热热阻，在提高水冷侧对流换热系数的同时也增加了水冷的对流换热面积，降低了对流传热的热阻，能够提升对芯片结温的降低程度。

技术领域

本实用新型涉及激光泵浦技术领域，特别涉及一种激光泵浦散热结构及组件、大功率激光泵浦设备。

背景技术

大功率激光芯片尺寸通常为4毫米×0.5毫米×0.15毫米(单颗芯片的光功率10～45瓦，发光效率45～65％)，大功率激光芯片通过预制在COS基板(COS，Chip On Submount，是指芯片封装在作为热沉的基板上；COS基板材料通常为氮化铝，尺寸约5毫米×4毫米×0.45毫米)上的金锡焊盘与之连接(部分电气连接采用金线绑定)组成大功率激光COS芯片。大功率激光泵浦(通常为功率大于200瓦的激光泵浦)主要由多个(通常大于等于10个)大功率激光COS芯片、电气连接线路、光耦合光学透镜、光纤、固定支架及壳体结构组成，主要发热源为大功率激光芯片。其中激光COS芯片、电气连接线路、光耦合光学透镜等通常称为激光泵浦源或激光泵浦。

大功率激光COS芯片采用锡合金焊片焊接在底座的上表面的局部位置，底座的下表面通过导热硅脂(或导热硅胶)等导热材料与铝制中空水冷板连接进行散热。导热硅胶(导热硅脂)老化后导热系数会急剧下降，从而导致该界面的导热温差升高。现有的散热底座，对芯片结温的降低效果有待提升。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种激光泵浦散热结构，旨在提升对芯片结温的降低程度。

为实现上述目的，本实用新型提出的激光泵浦散热结构，包括水冷板和泵浦底座，所述水冷板的表面上设有冷水池，所述泵浦底座的底面上设有若干个错列设置的散热齿柱，所述泵浦底座的底面盖住所述水冷板而形成冷却流道。

可选地，所述散热齿柱的高度为3至10毫米。

可选地，所述散热齿柱的直径为3至7毫米。

可选地，所述散热齿柱与所述冷水池的侧壁的间隙为0.5至2毫米。

可选地，所述冷水池包括进水口和出水口，所述水冷板上设有进水流道和出水流道，所述进水流道与所述进水口相连通，所述出水流道与所述出水口相连通。

可选地，激光泵浦散热结构还包括密封圈，所述密封圈盖住所述冷水池的开口，所述水冷板与所述泵浦底座通过螺栓锁紧。

一种激光泵浦散热组件，包括至少两个上述激光泵浦散热结构，相邻的所述激光泵浦散热结构的进水流道相连通，相邻的所述激光泵浦散热结构的出水流道相连通。

可选地，所述激光泵浦散热组件包括散热排，所述散热排包括至少两个依次排布设置的所述激光泵浦散热结构。

可选地，激光泵浦散热组件包括至少两个并排设置的散热排，所述散热排包括至少两个依次排布设置的所述激光泵浦散热结构。

一种大功率激光泵浦设备，包括激光泵浦源、上述激光泵浦散热结构或上述激光泵浦散热组件，所述激光泵浦源包括至少一颗大功率激光芯片，所述大功率激光芯片的功率大于等于10瓦。