專利名稱：一種對(duì)心注入式泵浦腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用單芯節(jié)高功率激光二極管的對(duì)心注入式泵浦腔，尤其 適用于高功率側(cè)面泵浦模塊。技術(shù)背景
目前側(cè)面泵浦模塊多采用多^^激光對(duì)心注入方式，用大功率激光二極管陣
列(Laser Diode Array,以下簡(jiǎn)稱LDA)作為泵浦源。此類泵浦模塊一般采用多 個(gè)LDA,每個(gè)LDA都是一個(gè)獨(dú)立的泵浦源。另外LDA結(jié)構(gòu)主要是采用將多個(gè)相 互串接的二極管線陣(Bai'，以下簡(jiǎn)稱巴條)集成在一個(gè)熱沉上的形式，其中的 每個(gè)巴條由多個(gè)單芯節(jié)組成，這種LDA結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成品率低、壽命低。如果陣 列中一個(gè)芯節(jié)損壞，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)UVa艮廢。與LDA相比，單芯節(jié)高功率激光二 極管(Single Emitter,以下簡(jiǎn)稱單芯管)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)(目 前單芯管的使用壽命一般在20萬(wàn)小時(shí)以上，而一般LDA的使用壽命為1萬(wàn)小時(shí)左 右)。從單個(gè)芯節(jié)輸出功率比較，單芯管遠(yuǎn)高過(guò)LDA (目前單芯管輸出功率可達(dá) 到7W以上，而LDA中一個(gè)芯節(jié)輸出功率一般在1 ~ 3W之間)。
本發(fā)明針對(duì)目前常見(jiàn)半導(dǎo)體側(cè)面泵浦模塊及LDA的缺點(diǎn)，提出了一種適用 于高功率側(cè)面泵浦模塊的、采用單芯節(jié)高功率激光二極管的整體式對(duì)心注入泵 浦腔。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種采用單芯管的整體式對(duì)心注入式 泵浦腔，該泵浦腔以單芯管作為泵浦源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，模塊化 的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 一種對(duì)心注入式泵浦腔， 包括熱沉保持體和單芯管，單芯管包括熱沉和安裝于熱沉上的單芯節(jié)，多個(gè) 具有互換性的單芯管前后壓疊構(gòu)成一組或多組單芯管陣列結(jié)構(gòu)，熱沉保持體中 心開(kāi)孔，環(huán)繞該中心孔均布設(shè)有滑槽，單芯管陣列結(jié)構(gòu)集中安裝在滑槽內(nèi)，且 其安裝在滑槽內(nèi)時(shí)，單芯管的單芯節(jié)正面對(duì)著中心孔。
所述單芯管陣列結(jié)構(gòu)的每一熱沉包括一個(gè)與滑槽形狀對(duì)應(yīng)的、并可安裝于 滑槽內(nèi)的安裝部、向安裝部一側(cè)凸出的、用于與另一熱沉壓疊的配合部，熱沉 中心為一階梯孔， 一熱沉的配合部與另一熱沉的階梯孔中的大孔內(nèi)徑配合，每
一熱沉的階梯孔中的小孔則串接形成一通孔。 所述安裝部為方形體，配合部為圓形體。
所述熱沉的安裝部上于配合部的外側(cè)設(shè)有一凹槽， 一熱沉與另一熱沉配合 時(shí)，在凹槽內(nèi)安裝密封裝置用于單芯管熱沉間的密封。
熱沉保持體的中心孔可以是圓形孔，也可以是多邊形孔，其中多邊形孔的
邊數(shù)等于滑槽的數(shù)量。
在熱沉中心為圓形孔的情況下，可將圓形孔內(nèi)壁通過(guò)超精細(xì)加工、濺射、
蒸發(fā)或電鍍的方法形成高反面，高反面內(nèi)形成泵浦腔。
所述多邊形中心孔內(nèi)安置一個(gè)反射腔而形成泵浦腔。 所述熱沉保護(hù)體的左右兩端部分別安裝壓板，壓板內(nèi)側(cè)緊壓熱沉。 所述壓板與熱沉保持體間安裝有密封裝置。
本發(fā)明的技術(shù)效果是多個(gè)單芯管組成單芯管陣列與熱沉保持體形成整體 式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，理論上可實(shí)現(xiàn)單芯管 的多級(jí)串聯(lián)，易實(shí)現(xiàn)更大的固體激光輸出。應(yīng)用于側(cè)面泵浦模塊中時(shí)，由于其 具有模塊化的優(yōu)點(diǎn)，可使泵浦模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，可靠度提高。

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1是本發(fā)明對(duì)心注入式泵浦腔的縱向結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖2是本發(fā)明中熱沉保持體橫向結(jié)構(gòu)剖視圖。 圖3是本發(fā)明中熱沉保持體的立體圖。 圖4是本發(fā)明中所用單芯管熱沉的剖視圖。 圖5是本發(fā)明中所用單芯管熱沉的立體圖。 圖6是本發(fā)明的另外一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示的一種整體式對(duì)心注入泵浦腔結(jié)構(gòu)，包括熱沉保持體l、熱沉 2、 0形圈3、左壓板4、右壓板5、 0形圈6，單芯節(jié)7。
單芯管由單芯節(jié)7和熱沉2組成，熱沉2是由高導(dǎo)熱、易加工的金屬制作， 如圖4、圖5所示，熱沉2主體為矩形體21,單芯節(jié)7被放置在熱沉2矩形體的 一個(gè)面上,， 一圓柱體22凸出于矩形體21的側(cè)面， 一階梯孔23穿過(guò)矩形體21 和圓柱體22,且與圓柱體22同軸，階梯孔23的小孔位于圓柱體22凸起一側(cè)， 在這一側(cè)表面，挖有一與階梯孔23同軸的圓環(huán)形凹槽24,凹槽24的內(nèi)徑即是
圓柱體22的外徑，用以放置O形圈3等密封裝置，結(jié)合圖1、圖2所示，通過(guò) 熱沉2上凸出的圓柱體22外表面與階梯孔23中的大孔配合，可將多個(gè)單芯管前 后壓疊形成一列，構(gòu)成一組單芯管陣列，熱沉2階梯孔23中的小孔則串接形成
一直孔，以此構(gòu)成了冷卻水通道。單芯管采用直通水冷方式，熱沉2之間用O 形圈3進(jìn)行密封(也可用密封膠等方法進(jìn)行密封)，對(duì)進(jìn)出水口無(wú)方向性要求， 使用普通純凈水作為冷卻介質(zhì)。
熱沉保持體l為一圓柱體，由高導(dǎo)熱、易加工的金屬制作，如圖2、圖3所 示，中心為一圓形通孔，此孔內(nèi)壁可通過(guò)超精細(xì)加工、濺射、蒸發(fā)或電鍍的方 法，形成高反面，高反面內(nèi)即為泵浦腔ll,在熱沉保持體1內(nèi)部靠近高反面的 位置開(kāi)有熱沉保持體冷卻通道13。環(huán)繞熱沉保持體1中心軸線，均布加工了多 個(gè)(示例為三個(gè))與單芯管外輪廓形狀相配的滑槽14,每個(gè)滑槽14放置一組單 芯管陣列。在滑槽14靠近熱沉保持體1中心孔一側(cè)的底面加工有一通槽，以此 作為單芯管泵浦光的入射口 15。每一單芯管陣列結(jié)構(gòu)可安裝在一滑槽14內(nèi)，且 其安裝在滑槽14內(nèi)時(shí)，單芯管的單芯節(jié)7正面對(duì)著熱沉保持體1的中心孔。
上述熱沉2上的0形圈3的環(huán)的內(nèi)徑即是圓柱體22的外徑，圓柱體22的 外徑與階梯孔23大孔的內(nèi)徑為一間隙配合尺寸，熱沉保持體1滑槽14的尺寸 與單芯管的外形尺寸為小間隙配合結(jié)構(gòu)。
在熱沉保持體〗兩端面上安裝有左壓板4、右壓板5，左、右壓板4、 5內(nèi)側(cè) 面緊壓住單芯管熱沉2外側(cè)面，使單芯管陣列中各個(gè)熱沉2緊貼在一起，消除它 們之間的間隙，從而使O形圈3產(chǎn)生一定變形，起到密封作用。在熱沉保持體l 端面繞其中心均勻開(kāi)有六個(gè)螺栓孔12,熱沉保持體1與左壓板4、右壓板5間采 用螺栓連接，也可在熱沉保持體1端面鉆孔攻絲，用螺釘來(lái)固定壓板。左壓板4、 右壓板5與熱沉保持體1及單芯管熱沉2之間采用O形圈6等密封裝置進(jìn)行密 封，也可用密封膠等方法進(jìn)行密封。
圖6是本發(fā)明的另外一種變異結(jié)構(gòu)形式。熱沉保持體1的中心孔為多邊形 (示例為三角形)孔，孔內(nèi)用以放置激光晶體、反射腔及作為冷卻通道，此種 結(jié)構(gòu)取消了熱沉保持體冷卻通道13。當(dāng)中心孔為多邊形孔時(shí)，其邊數(shù)應(yīng)等于滑 槽的數(shù)量。
本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，理論上可實(shí)現(xiàn)單芯 管的多級(jí)串聯(lián)，易實(shí)現(xiàn)更大的固體激光輸出。應(yīng)用于側(cè)面泵浦模塊中時(shí)，由于 其具有模塊化的優(yōu)點(diǎn)，可使泵浦模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，可靠度提高。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)心注入式泵浦腔，包括熱沉保持體和單芯管，其特征在于單芯管包括熱沉和安裝于熱沉上的單芯節(jié)，多個(gè)具有互換性的單芯管前后壓疊構(gòu)成一組或多組單芯管陣列結(jié)構(gòu)，熱沉保持體中心開(kāi)孔，環(huán)繞該中心孔均布設(shè)有滑槽，單芯管陣列結(jié)構(gòu)集中安裝在滑槽內(nèi)，且其安裝在滑槽內(nèi)時(shí)，單芯管的單芯節(jié)正面對(duì)著中心孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于所述單芯管陣 列結(jié)構(gòu)的每一熱沉包括一個(gè)與滑槽形狀對(duì)應(yīng)的、并可安裝于滑槽內(nèi)的安裝部、 向安裝部一惻凸出的、用于與另一熱沉壓疊的配合部，熱沉中心為一階梯孔， 一熱沉的配合部與另 一熱沉的階梯孔中的大孔內(nèi)徑配合，每一熱沉的階梯孔 中的小孔則串接形成一通孔,。
3. 如權(quán)利要求2所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于所述安裝部為 方形體，配合部為圓形體。
4. 如權(quán)利要求3所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于所述熱沉的安 裝部上于配合部的外側(cè)設(shè)有一凹槽， 一熱沉與另一熱沉配合時(shí)，在凹槽內(nèi)安 裝密封裝置用于單芯管熱沉間的密封。
5. 如權(quán)利要求1或2或4所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于熱沉 保持體的中心孔可以是圓形孔，也可以是多邊形孔，其中多邊形孔的邊數(shù)等 于滑槽的數(shù)量.
6. 如權(quán)利要求5所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于在熱沉中心為 圓形孔的情況下，可將圓形孔內(nèi)壁通過(guò)超精細(xì)加工、濺射、蒸發(fā)或電鍍的方 法形成高反面，高反面內(nèi)形成泵浦腔。
7. 如權(quán)利要求5所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于所述多邊形中 心孔內(nèi)安置一個(gè)反射腔而形成泵浦腔。
8. 如權(quán)利要求1所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于熱沉保護(hù)體的 左右兩端部分別安裝壓板，壓板內(nèi)側(cè)緊壓熱沉。
9. 如權(quán)利要求8所述的對(duì)心注入式泵浦腔，其特征在于壓板與熱沉保 持體間安裝有密封裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種對(duì)心注入式泵浦腔，包括熱沉保持體和單芯管，單芯管包括熱沉和安裝于熱沉上的單芯節(jié)，多個(gè)具有互換性的單芯管前后壓疊構(gòu)成一組或多組單芯管陣列結(jié)構(gòu)，熱沉保持體中心開(kāi)孔，環(huán)繞該中心孔均布設(shè)有滑槽，單芯管陣列結(jié)構(gòu)集中安裝在滑槽內(nèi)，且其安裝在滑槽內(nèi)時(shí)，單芯管的單芯節(jié)正面對(duì)著中心孔。每一熱沉包括一個(gè)安裝部、向安裝部一側(cè)凸出的、用于與另一熱沉壓疊的配合部，熱沉中心為一階梯孔，一熱沉的配合部與另一熱沉的階梯孔中的大孔內(nèi)徑配合，每一熱沉的階梯孔中的小孔則串接形成一通孔。本發(fā)明泵浦腔以單芯管作為泵浦源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，模塊化的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01S3/0941GK101162827SQ200610063129
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者楊延青, 崗 肖, 罡 蒲, 陳建飛, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司