本發(fā)明涉及半導(dǎo)體激光器，具體而言，涉及一種激光器、激光器的芯片選取方法及激光芯片溫度控制方法。

背景技術(shù)：

1、半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、可靠性高、使用壽命長(zhǎng)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，比如半導(dǎo)體激光泵浦固體激光器或光纖激光器，醫(yī)療美容以及工業(yè)加工等領(lǐng)域。

2、經(jīng)發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體激光器對(duì)激光芯片的散熱效果不好，激光芯片的溫度不同導(dǎo)致激光芯片的輸出波長(zhǎng)不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的包括，例如，提供了一種激光器、激光器的芯片選取方法及激光芯片溫度控制方法，其能夠增強(qiáng)激光芯片的散熱效果，能夠使激光芯片的輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定。

2、本發(fā)明的實(shí)施例可以這樣實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種激光器，包括：

4、底座；

5、冷卻通道，設(shè)置于所述底座內(nèi)；

6、激光芯片組件，設(shè)置于所述冷卻通道的內(nèi)壁，多個(gè)所述激光芯片組件在同一波長(zhǎng)下的額定溫度沿所述冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向依次升高；

7、電極片，連接于任兩個(gè)相鄰的所述激光芯片組件。

8、在可選的實(shí)施方式中，所述激光芯片組件包括激光芯片和熱沉組件；

9、所述熱沉組件包括至少兩個(gè)熱沉；

10、所述激光芯片夾設(shè)于兩個(gè)所述熱沉之間；

11、所述電極片連接于任兩個(gè)相鄰的所述熱沉組件。

12、在可選的實(shí)施方式中，所述熱沉上還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述激光芯片組件的溫度，所述激光器還包括控制器，所述控制器用于控制所述激光芯片組件的溫度。

13、在可選的實(shí)施方式中，所述激光器還包括散熱組件，所述散熱組件包括散熱塊和若干個(gè)散熱齒陣列；

14、所述散熱塊設(shè)置在所述激光芯片組件和所述冷卻通道的之間；

15、所述散熱齒陣列連接于所述散熱塊、并延伸至所述冷卻通道內(nèi)。

16、在可選的實(shí)施方式中，所述散熱齒陣列包括散熱齒組；

17、任兩組相鄰的所述散熱齒組錯(cuò)位間隔排列。

18、在可選的實(shí)施方式中，所述散熱塊和所述激光芯片組件之間還設(shè)置有陶瓷片，所述陶瓷片分別與所述散熱塊和所述激光芯片組件連接。

19、在可選的實(shí)施方式中，所述激光器還包括第一電極塊、第二電極塊和絕緣板；

20、所述絕緣板設(shè)置于所述底座上；

21、所述第一電極塊和所述第二電極塊分別設(shè)置于所述絕緣板上，并與所述電極片連接。

22、第二方面，本發(fā)明提供一種激光器的芯片選取方法，應(yīng)用于如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的激光器，其步驟包括：

23、獲取所述激光器的目標(biāo)波長(zhǎng)及所述激光器的冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的參數(shù)；其中，所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)包括：質(zhì)量流量、比熱容；

24、基于所述目標(biāo)波長(zhǎng)及所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)，確定第1個(gè)激光芯片及其額定溫度；

25、基于第n-1個(gè)激光芯片的額定溫度及所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)，確定第n個(gè)激光芯片的額定溫度；

26、基于所述目標(biāo)波長(zhǎng)、所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度及波長(zhǎng)隨溫度的變化關(guān)系，確定第n個(gè)激光芯片；

27、其中，n-1為正整數(shù)。

28、在可選的實(shí)施方式中，基于所述第n-1個(gè)激光芯片的額定溫度及所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)，確定所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度包括：

29、根據(jù)第n-1個(gè)激光芯片的額定溫度及所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)，確定第n-1個(gè)激光芯片至第n個(gè)激光芯片的冷卻介質(zhì)的溫升；

30、根據(jù)所述第n-1個(gè)激光芯片的額定溫度及所述冷卻介質(zhì)的溫升，確定所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度；

31、其中，所述第n個(gè)激光芯片在其額定溫度下發(fā)出的波長(zhǎng)為目標(biāo)波長(zhǎng)。

32、在可選的實(shí)施方式中，基于所述目標(biāo)波長(zhǎng)、所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度及波長(zhǎng)隨溫度的變化關(guān)系，確定第n個(gè)激光芯片，包括：

33、基于所述冷卻介質(zhì)的溫升，確定所述第n個(gè)激光芯片的溫升；

34、基于所述第n個(gè)激光芯片的溫升和所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度，確定所述第n個(gè)激光芯片的初始溫度；

35、基于所述波長(zhǎng)隨溫度的變化關(guān)系及第n個(gè)激光芯片的溫升，確定第n個(gè)激光芯片發(fā)出的激光波長(zhǎng)的變化量；

36、基于所述第n個(gè)激光芯片發(fā)出的激光波長(zhǎng)的變化量及所述目標(biāo)波長(zhǎng)，確定所述第n個(gè)激光芯片的初始波長(zhǎng)；

37、基于所述第n個(gè)激光芯片的初始波長(zhǎng)及其初始溫度，確定所述第n個(gè)激光芯片。

38、第三方面，本發(fā)明提供一種激光芯片溫度控制方法，應(yīng)用于如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)所述的激光器，其步驟包括：

39、獲取所述激光器中任一所述激光芯片的工作溫度及其額定溫度，確定所述激光芯片的工作溫度及其額定溫度的溫度差值；

40、當(dāng)多個(gè)所述溫度差值大于或等于第一預(yù)設(shè)值，在單位時(shí)間內(nèi)所述溫度差值的絕對(duì)值的增幅大于或等于第二預(yù)設(shè)值時(shí)，增大所述冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的流速直至所述溫度差值的絕對(duì)值的增幅小于所述第二預(yù)設(shè)值；

41、當(dāng)多個(gè)所述溫度差值小于或等于第三預(yù)設(shè)值，在單位時(shí)間內(nèi)所述溫度差值的絕對(duì)值的增幅大于或等于第四預(yù)設(shè)值時(shí)，降低所述冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的流速直至所述溫度差值的絕對(duì)值的增幅小于所述第四預(yù)設(shè)值；

42、當(dāng)多個(gè)所述激光芯片中其中一個(gè)所述激光芯片的溫度差值的絕對(duì)值的增幅大于第二預(yù)設(shè)值或者大于第四預(yù)設(shè)值時(shí)，檢查所述激光芯片是否損壞。

43、本發(fā)明實(shí)施例的有益效果包括，例如：

44、本發(fā)明的激光器通過在環(huán)形陣列的激光芯片組件處設(shè)置冷卻通道。當(dāng)激光芯片組件工作發(fā)熱時(shí)，能夠通過散熱組件將熱量傳遞到冷卻通道的冷卻介質(zhì)，通過冷卻介質(zhì)將熱量帶走。本發(fā)明的激光器散熱能力強(qiáng)，增強(qiáng)對(duì)流換熱效果。進(jìn)一步地，在沿冷卻通道的流通方向上，激光芯片組件的額定溫度逐漸升高，結(jié)溫越高。由于半導(dǎo)體芯片的材料特性，波長(zhǎng)與芯片結(jié)溫呈正相關(guān)。因此將激光芯片組件在同一波長(zhǎng)下的額定溫度沿冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向呈依次升高設(shè)置，即將激光芯片組件在常溫下的波長(zhǎng)呈依次降低排布，能夠使得激光芯片在工作時(shí)的輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定。

技術(shù)特征：

1.一種激光器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器，其特征在于，所述激光芯片組件包括激光芯片和熱沉組件；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器，其特征在于，所述熱沉上還設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述激光芯片組件的溫度，所述激光器還包括控制器，所述控制器用于控制所述激光芯片組件的溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的激光器，其特征在于，所述激光器還包括散熱組件，所述散熱組件包括散熱塊和若干個(gè)散熱齒陣列；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器，其特征在于，所述散熱齒陣列包括散熱齒組；

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器，其特征在于，所述散熱塊和所述激光芯片組件之間還設(shè)置有陶瓷片，所述陶瓷片分別與所述散熱塊和所述激光芯片組件連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或5或6所述的激光器，其特征在于，所述激光器還包括第一電極塊、第二電極塊和絕緣板；

8.一種激光器的芯片選取方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的激光器，其步驟包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光器的芯片選取方法，其特征在于，基于所述第n-1個(gè)激光芯片的額定溫度及所述冷卻介質(zhì)的參數(shù)，確定所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光器的芯片選取方法，其特征在于，基于所述目標(biāo)波長(zhǎng)、所述第n個(gè)激光芯片的額定溫度及波長(zhǎng)隨溫度的變化關(guān)系，確定第n個(gè)激光芯片，包括：

11.一種激光芯片溫度控制方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的激光器，其步驟包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種激光器、激光器的芯片選取方法及激光芯片溫度控制方法，涉及半導(dǎo)體激光器技術(shù)領(lǐng)域。本激光器包括底座、冷卻通道、激光芯片組件和電極片。冷卻通道設(shè)置在底座內(nèi)。激光芯片組件設(shè)置于冷卻通道的內(nèi)壁。激光芯片組件在同一波長(zhǎng)下的額定溫度沿冷卻通道中的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向依次升高。電極片連接于任兩個(gè)相鄰的激光芯片組件。本激光器的芯片選取方法能夠根據(jù)溫度梯度選取波長(zhǎng)合適的激光芯片。本激光芯片溫度控制方法能夠控制激光芯片組件的整體溫度。本發(fā)明能夠增強(qiáng)激光芯片的散熱效果，使激光芯片的輸出波長(zhǎng)穩(wěn)定。

技術(shù)研發(fā)人員：於靜靜,李明明,吳蓉,吳彬彬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：度亙核芯光電技術(shù)（蘇州）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21