一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其包括若干半導(dǎo)體激光泵浦子模塊，該半導(dǎo)體激光泵浦子模塊包括二極管圓環(huán)陣列、激光晶體棒、固定孔、通水孔、電極以及石英管，所述激光晶體棒同軸插放于石英管中，在所述石英管外圍設(shè)有二極管圓環(huán)陣列，在所述二極管圓環(huán)陣列上徑向設(shè)有電極線開口，在二極管圓環(huán)陣列內(nèi)設(shè)有若干激光二極管，該若干激光二極管相互串聯(lián)，電極線開口內(nèi)設(shè)有電極線，所述電極線的一端連接激光二極管，其另一端連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的電極，在二極管圓環(huán)陣列外設(shè)有若干通水孔，在通水孔外設(shè)有固定環(huán)，在所述固定環(huán)上設(shè)有若干固定孔。其提高了激光器的輸出功率和改善光束質(zhì)量，且泵浦的均勻性得到改善。
【專利說明】一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于激光器中的裝置，具體涉及一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]在高功率固體激光器中，提高泵浦功率密度和改善泵浦均勻性對(duì)于提高激光器的輸出功率和改善光束質(zhì)量具有重要意義。傳統(tǒng)上，常使激光二極管平行于激光晶體軸線排列，從三個(gè)方向或多個(gè)方向圍繞激光晶體進(jìn)行泵浦。由于結(jié)構(gòu)和空間的限制，激光二極管的數(shù)量受到限制，泵浦功率密度和泵浦均勻性都受到限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其提高了激光器的輸出功率和改善光束質(zhì)量，且泵浦的均勻性得到改善。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，所述半導(dǎo)體激光泵浦模塊包括若干半導(dǎo)體激光泵浦子模塊，該半導(dǎo)體激光泵浦子模塊包括二極管圓環(huán)陣列、激光晶體棒、固定孔、通水孔、電極以及石英管，所述激光晶體棒同軸插放于石英管中，激光晶體棒的外壁與所述石英管內(nèi)壁間隔1_，在所述石英管外圍設(shè)有二極管圓環(huán)陣列，在所述二極管圓環(huán)陣列上徑向設(shè)有伸向半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的電極線開口，在所述二極管圓環(huán)陣列內(nèi)設(shè)有若干激光二極管，該若干激光二極管相互串聯(lián)，電極線開口內(nèi)設(shè)有電極線，所述電極線的一端連接激光二極管，其另一端連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的電極，在所述二極管圓環(huán)陣列外設(shè)有若干通水孔，在通水孔外設(shè)有固定環(huán)，在所述固定環(huán)上設(shè)有若干固定孔。
[0006]進(jìn)一步地，所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊為圓柱體形，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊之間通過首尾相連疊合在一起構(gòu)成半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0007]進(jìn)一步地，所述固定孔等間距設(shè)置于固定環(huán)上。
[0008]進(jìn)一步地，所述固定孔的數(shù)量比半導(dǎo)體激光泵浦子模塊數(shù)相同。
[0009]進(jìn)一步地，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊均設(shè)置于同一軸線上并通過相鄰兩個(gè)所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊上的固定孔固定連接串聯(lián)為一個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0010]進(jìn)一步地，所有所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊上的電極均勻分布在半導(dǎo)體激光泵浦模塊的外側(cè)，以軸線為頂點(diǎn)，相鄰兩個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊上的電極組成的夾角大小相同。
[0011]進(jìn)一步地，所述電極線包括第一電極線和第二電極線，所述電極包括正電極和負(fù)電極，所述第一電極線和第二電極線的一端分別連接兩個(gè)激光二極管，其另一端分別連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的正電極和負(fù)電極。
[0012]進(jìn)一步地，所述激光二極管為半導(dǎo)體芯片。
[0013]進(jìn)一步地，所述激光二極管為立方體形。
[0014]進(jìn)一步地，所述若干激光二極管在位于二極管圓環(huán)陣列內(nèi)壁的一端相互緊密連接，在位于二極管圓環(huán)陣列外壁的一端等距離相互間隔開來。
[0015]進(jìn)一步地，所述通水孔等間距設(shè)置于所述二極管圓環(huán)陣列外。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其主要具有的有益效果包括以下幾點(diǎn)。
[0017]I)半導(dǎo)體激光泵浦模塊功率密度增加，在半導(dǎo)體激光泵浦子模塊內(nèi)密排激光二極管，相對(duì)于僅從3個(gè)或有限幾個(gè)方向泵浦，激光二極管數(shù)量大幅增加，使得泵浦功率密度大幅增加。
[0018]2)半導(dǎo)體激光泵浦模塊均勻性得到改善，通過半導(dǎo)體激光泵浦子模塊上的所有電極均勻設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦模塊外，可以改善單個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦模塊的不對(duì)稱性，使半導(dǎo)體激光泵浦模塊功率變得對(duì)稱和均勻，不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)泵浦方案中在泵浦方向上存在泵浦強(qiáng)區(qū)的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的半導(dǎo)體激光泵浦子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，所述半導(dǎo)體激光泵浦模塊包括若干半導(dǎo)體激光泵浦子模塊1，該半導(dǎo)體激光泵浦子模塊包括二極管圓環(huán)陣列、激光晶體棒2、固定孔3、通水孔4、電極以及石英管6，所述激光晶體棒2同軸插放于石英管6中，激光晶體棒2的外壁與所述石英管6內(nèi)壁間隔1_，在所述石英管6外圍設(shè)有二極管圓環(huán)陣列，在所述二極管圓環(huán)陣列上徑向設(shè)有伸向半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I外側(cè)的電極線開口，在所述二極管圓環(huán)陣列內(nèi)除電極線開口外的其它部分均勻設(shè)有若干激光二極管7，該若干激光二極管7相互串聯(lián)，電極線開口內(nèi)設(shè)有電極線，所述電極線的一端連接激光二極管7，其另一端連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的電極，在所述二極管圓環(huán)陣列外設(shè)有若干通水孔4，在通水孔4外設(shè)有固定環(huán)，在所述固定環(huán)上設(shè)有若干固定孔3。
[0022]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I為以激光晶體棒2為軸線的圓柱體形，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I之間通過首尾相連疊合在一起構(gòu)成半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0023]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述固定孔3等間距設(shè)置于固定環(huán)上。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述固定孔3的數(shù)量比半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I數(shù)相同。
[0025]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I均設(shè)置于同一軸線上并通過相鄰兩個(gè)所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I上的固定孔3固定連接串聯(lián)為一個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0026]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所有所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I上的電極均勻分布在半導(dǎo)體激光泵浦模塊的外側(cè)，以軸線為頂點(diǎn)，相鄰兩個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I上的電極組成的夾角大小相同。
[0027]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述電極線包括第一電極線10和第二電極線11，所述電極包括正電極8和負(fù)電極9，所述第一電極線10和第二電極線11的一端分別連接兩個(gè)激光二極管7，其另一端分別連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I外側(cè)的正電極8和負(fù)電極9。
[0028]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述激光二極管7為半導(dǎo)體芯片。
[0029]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述激光二極管7為立方體形。
[0030]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述若干激光二極管7在位于二極管圓環(huán)陣列內(nèi)壁的一端相互緊密連接，在位于二極管圓環(huán)陣列外壁的一端等距離相互間隔開來。
[0031]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述通水孔4等間距設(shè)置于所述二極管圓環(huán)陣列外。
[0032]具體實(shí)施時(shí)，電極(包括正電極8和負(fù)電極9)引入電流，使激光二極管7發(fā)出波長為966nm±3nm的泵浦光對(duì)激光晶體棒2進(jìn)行泵浦，通水孔4供水流通過實(shí)現(xiàn)對(duì)激光二極管7的冷卻，石英管6與激光晶體棒2同軸，冷卻水流從石英管6與激光晶體棒2之間流過，實(shí)現(xiàn)對(duì)激光晶體棒的冷卻。
[0033]固定孔3用于多個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I之間的串聯(lián)固定，當(dāng)半導(dǎo)體激光泵浦模塊由N個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I組成時(shí)，則半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I中固定孔3的個(gè)數(shù)為N，并等間距分布在與激光晶體棒2同軸的固定環(huán)上。N個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I首尾相連并在同一軸線上串聯(lián)固定為一個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦模塊，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I中的電極均勻分布與半導(dǎo)體激光泵浦模塊外，且若以軸線為頂點(diǎn)，則相鄰半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I中的電極組成的夾角角度相同，即其度數(shù)為360° /N，也就是從第一個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I到第N個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊1，其上的電極以晶體棒2為軸線依據(jù)順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向依次旋轉(zhuǎn)M度，其中M = 360° /N，以實(shí)現(xiàn)對(duì)激光晶體棒2的均勻泵浦。
[0034]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊，所述半導(dǎo)體激光泵浦模塊包括若干半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)，所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)之間通過首尾相連疊合在一起，該半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)包括二極管圓環(huán)陣列、激光晶體棒(2)、固定孔(3)、通水孔(4)、電極以及石英管(6)，其特征在于:所述激光晶體棒(2)同軸插放于石英管(6)中，激光晶體棒(2)的外壁與所述石英管(6)內(nèi)壁間隔1_，在所述石英管(6)外圍設(shè)有二極管圓環(huán)陣列，在所述二極管圓環(huán)陣列上徑向設(shè)有伸向半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)外側(cè)的電極線開口，在所述二極管圓環(huán)陣列內(nèi)設(shè)有若干激光二極管(7)，該若干激光二極管(7)相互串聯(lián)，電極線開口內(nèi)設(shè)有電極線，所述電極線的一端連接激光二極管(7)，其另一端連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)外側(cè)的電極，在所述二極管圓環(huán)陣列外設(shè)有若干通水孔(4)，在通水孔(4)外設(shè)有固定環(huán)，在所述固定環(huán)上設(shè)有若干固定孔(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)為圓柱體形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述固定孔(3)等間距設(shè)置于固定環(huán)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述固定孔(3)的數(shù)量與半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)數(shù)量相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所有半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)均設(shè)置于同一軸線上并通過相鄰兩個(gè)所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)上的固定孔(3)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所有所述半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)上的電極均勻分布在半導(dǎo)體激光泵浦模塊的外側(cè)，以軸線為頂點(diǎn)，相鄰兩個(gè)半導(dǎo)體激光泵浦子模塊(I)上的電極組成的夾角大小相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述電極線包括第一電極線(10)和第二電極線(11)，所述電極包括正電極(8)和負(fù)電極(9)，所述第一電極線(10)和第二電極線(11)的一端分別連接兩個(gè)激光二極管(7)，其另一端分別連接設(shè)置于半導(dǎo)體激光泵浦子模塊外側(cè)的正電極(8)和負(fù)電極(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述激光二極管(7)為半導(dǎo)體芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述若干激光二極管(7)在位于二極管圓環(huán)陣列內(nèi)壁的一端相互緊密連接，在位于二極管圓環(huán)陣列外壁的一端等距離相互間隔開來。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光泵浦模塊，其特征在于:所述通水孔(4)等間距設(shè)置于所述二極管圓環(huán)陣列外。
【文檔編號(hào)】H01S3/0941GK204045923SQ201420181565
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】邵啟云 申請(qǐng)人:北京天人即和科技有限公司