一種半導(dǎo)體激光泵浦模塊的制作方法
【專利摘要】本實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，從三個方向或多個方向圍繞激光晶體進行泵浦。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。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實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]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(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]進一步地，所述固定孔等間距設(shè)置于固定環(huán)上。
[0008]進一步地，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)為一個半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0010]進一步地，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，相鄰兩個半導(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電極，所述第一電極線和第二電極線的一端分別連接兩個激光二極管，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)的正電極和負電極。
[0012]進一步地，所述激光二極管為半導(dǎo)體芯片。
[0013]進一步地，所述激光二極管為立方體形。
[0014]進一步地，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。
[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，相對于僅從3個或有限幾個方向泵浦，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，可以改善單個半導(dǎo)體激光泵浦模塊的不對稱性，使半導(dǎo)體激光泵浦模塊功率變得對稱和均勻，不會出現(xiàn)傳統(tǒng)泵浦方案中在泵浦方向上存在泵浦強區(qū)的情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]下面根據(jù)附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0020]圖1是本實用新型實施例所述的半導(dǎo)體激光泵浦子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本實用新型實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)為一個半導(dǎo)體激光泵浦模塊。
[0026]作為進一步優(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，相鄰兩個半導(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和負電極9。
[0028]作為進一步優(yōu)選地，所述激光二極管7為半導(dǎo)體芯片。
[0029]作為進一步優(yōu)選地，所述激光二極管7為立方體形。
[0030]作為進一步優(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]具體實施時，電極(包括正電極8和負電極9)引入電流，使激光二極管7發(fā)出波長為966nm±3nm的泵浦光對激光晶體棒2進行泵浦，通水孔4供水流通過實現(xiàn)對激光二極管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，實現(xiàn)對激光晶體棒的冷卻。
[0033]固定孔3用于多個半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I之間的串聯(lián)固定，當半導(dǎo)體激光泵浦模塊由N個半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I組成時，則半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I中固定孔3的個數(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，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，也就是從第一個半導(dǎo)體激光泵浦子模塊I到第N個半導(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)順時針方向或逆時針方向依次旋轉(zhuǎn)M度，其中M = 360° /N，以實現(xiàn)對激光晶體棒2的均勻泵浦。
[0034]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實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，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(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，相鄰兩個半導(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】H01S3/0941GK204045923SQ201420181565
【公開日】2014年12月24日 申請日期: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 申請人:北京天人即和科技有限公司