懸空半導體製冷雷射溫控裝置的製作方法

2023-10-08 22:37:59 1

專利名稱：懸空半導體製冷雷射溫控裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫控裝置，尤其涉及一種懸空半導體製冷雷射溫控裝置。
背景技術：
雷射是一種光頻電磁波，由於其具有優良的方向性和單色性，所以它亮度高、發散 角小、相干性好以及頻率很高。雷射的這些優良的特性使得它在光通信、光信息處理、光學 測量、印刷、全息攝影、建築等許多領域起著越來越重要的作用。雖然綠光雷射具有準直性 比較好，視覺亮度高等優點，但綠光的產生不像紅光雷射或紅外雷射那樣直接由雷射晶片 泵浦產生，而是將808nm的紅外雷射，通過晶體倍頻產生的532nm綠光。而這種晶體材料對 環境溫度比較敏感，一般在23°C左右，工作狀態最好。環境溫度過高或過低，都對晶體內部 晶格結構產生變化，從而影響到雷射在諧振腔內的諧振效果，直接導致綠光輸出功率的穩 定變差，使得綠光產品的適用環境溫度條件要求比較高。對於中高功率的雷射及相應的用途範圍，其關鍵技術是綠光雷射是通過工作物質 晶體材料泵浦所產生的，其輸出光功率的穩定性，受環境溫度影響比較大，這是整個雷射行 業面臨的一個瓶頸問題。這一問題有兩個方面，一方面是倍頻雷射的泵浦雷射源最佳狀態 是波長808nm，但隨雷射管工作時產生熱量後，波長隨溫度升高而變長，導致倍頻雷射功率 的下降；另一方面是工作物質晶體最佳工作狀態是23°C左右，溫度過高或過低，其內部晶 格組織發生變形，從而導致輸出功率的不穩定。

實用新型內容為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種輸出光功率穩 定、可靠性高以及使用方便的懸空半導體製冷雷射溫控裝置。本實用新型的技術解決方案是本實用新型提供了一種懸空半導體製冷雷射溫控 裝置，其特殊之處在於所述懸空半導體製冷雷射溫控裝置包括溫度傳感器以及與溫度傳 感器相連的控溫單元。上述控溫單元是製冷片或制熱片。上述懸空半導體製冷雷射溫控裝置還包括散熱片，所述散熱片和製冷片相連。上述製冷片是半導體製冷片。上述溫度傳感器是溫度傳感電阻。本實用新型的優點是1、輸出光功率穩定。本實用新型將泵浦雷射源和雷射晶體作為組件後，懸空與 半導體製冷片粘接在一起，使泵浦雷射源和雷射晶體避免與散熱部分接觸，從而使得半導 體製冷片的全部功效都作用於泵浦雷射源和雷射晶體之上，大大的提高了製冷與升溫的效 果，以滿足雷射器可以在更寬溫度的工作環境下穩定輸出功率。該製冷裝置能使雷射器中 工作的大功率、大電流的泵浦雷射源與雷射晶體得到充分冷卻或升溫，使得連續工作時間 得到延長，功率穩定性極大的提升。[0012]2、可靠性高，使用方便。本實用新型所提供的懸空半導體製冷雷射溫控裝置所提 供的倍頻綠光光源，其內部熱源主要是雷射管工作時產生的熱量。該懸空半導體製冷雷射 溫控裝置是通過半導體製冷片進行溫控，將808nm泵浦雷射源和倍頻晶體與外殼散熱部分 進行熱隔離，並採用半導體製冷片進行熱源的處理，通過半導體製冷片的正、反相接通，對 808nm雷射管進行製冷或制熱。低溫環境下，對雷射管進行預熱處理，可以快速達到正常工 作狀態，當808nm雷射管內環境溫度達到一定值時，自動導相，進行製冷，使808nm雷射管內 環境溫度保持在一個合適的溫度範圍內，該製冷裝置能使雷射器中工作的大功率、大電流 的泵浦雷射源與雷射晶體得到充分冷卻，使得連續工作時間得到延長。若由溫度控制電路 加以控制，則能確保晶體、雷射管以及半導體製冷片不被損壞，且功率穩定性極大的提升， 並使得帶有製冷裝置雷射器工作時的環境溫度範圍大大提高。本實用新型為一體化設計， 具有體積小、可靠性高、使用方便等優點。

圖1是本實用新型所提供的懸空半導體製冷雷射溫控裝置的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型提供了 一種懸空半導體製冷雷射溫控裝置，該裝置包括溫度 傳感器以及與溫度傳感器相連的控溫單元，該控溫單元可以是製冷片或制熱片，如果採用 製冷片時，該懸空半導體製冷雷射溫控裝置還包括散熱片，散熱片和製冷片相連。製冷片可 以是半導體製冷片5或與其效果相同的製冷部件都是一樣的效果。溫度傳感器是溫度傳感 電阻3。本實用新型在使用時，首先將本實用新型與雷射器，尤其是綠光雷射器的泵浦激 光源2相連，在溫度傳感器獲取泵浦雷射源2的溫度時，可以對泵浦雷射源2的溫度進行調 整，或者降溫或者升溫，使其能夠達到最佳的使用效果。本實用新型所提供的懸空半導體製冷雷射器，製冷裝置主要包括半導體製冷片4， 溫度傳感電阻3和散熱片6，及泵浦雷射源2等。與一般製冷半導體雷射器相比，現有的懸 空半導體製冷雷射器溫度調節效果提高了很多。如不將泵浦雷射源2和雷射晶體1與散熱 體外殼5隔絕，半導體製冷片4的兩端溫度差將會縮小，因為散熱體6上的溫度會通過與泵 浦雷射源2和雷射晶體1部分再次傳入半導體製冷片4的上端，從而針對泵浦雷射源2和 雷射晶體1的製冷效果或是升溫效果就會大打折扣。
權利要求1.一種懸空半導體製冷雷射溫控裝置，其特徵在於所述懸空半導體製冷雷射溫控裝 置包括溫度傳感器以及與溫度傳感器相連的控溫單元。
2.根據權利要求1所述的懸空半導體製冷雷射溫控裝置，其特徵在於所述控溫單元 是製冷片或制熱片。
3.根據權利要求2所述的懸空半導體製冷雷射溫控裝置，其特徵在於所述懸空半導 體製冷雷射溫控裝置還包括散熱片，所述散熱片和製冷片相連。
4.根據權利要求3所述的懸空半導體製冷雷射溫控裝置，其特徵在於所述製冷片是 半導體製冷片。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的懸空半導體製冷雷射溫控裝置，其特徵在於 所述溫度傳感器是溫度傳感電阻。
專利摘要本實用新型涉及一種懸空半導體製冷雷射溫控裝置，該懸空半導體製冷雷射溫控裝置包括溫度傳感器以及與溫度傳感器相連的控溫單元。本實用新型提供了一種輸出光功率穩定、可靠性高以及使用方便的懸空半導體製冷雷射溫控裝置。
文檔編號H01S5/024GK201904536SQ20102064330
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者孫建華, 汪東, 袁磊 申請人:西安華科光電有限公司