一種溫控結構的製作方法

2023-10-05 19:53:29

專利名稱：一種溫控結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光電領域，尤其指一種溫控結構，其利用有源系統自身發熱的熱量來控制器件本身的溫度，採用不同導熱速度的導熱元件或導熱速度漸變導熱元件，使其適應較大工作溫度範圍。
背景技術：
在光電子領域很多元件只能在一定溫度範圍之內工作，如這些元件應用到野外，溫度變化範圍大的環境，將不得不使用溫控系統，而溫控系統通常功耗較大，這對在野外靠乾電池或蓄電池工作的設備，是一種沉重的電源負擔，這樣大大限制了帶溫控系統的光電設備在野外的使用。例如對半導體泵浦的低功率輸出的微片綠光雷射器，由於眼睛對綠光比紅光敏感4倍，而雷射使用安全功率為1mw，所以同樣使用雷射安全功率時，綠光在野外測量和建築業比紅光LD有更大實用性，但半導體泵浦微片綠光雷射器一般不加溫控時的工作溫度的範圍在20℃～30℃，而野外環境要求的適應溫度為-40℃～+60℃，因此只有使用溫控致冷系統才能正常工作；同時半導體泵浦雷射器本身功耗比紅光LD大一個數量級，在低功率工作時電光效率較低，它大部分能量都是以熱能釋放，使用致冷系統，則大大增加了半導體雷射器所需功耗，這是半導體泵浦綠光雷射器為什麼難以在建築業使用的基本原因。

發明內容
本實用新型目的是提供一種利用有源器件本身發熱的熱量來控制器件本身的溫度的功耗較小的溫控結構。
本實用新型採用的結構如下溫控結構包括有源器件和散熱器，有源器件和散熱器通過導熱器件連接，其中導熱器件含有導熱棒和導熱速度調節裝置。
採用以上結構，結構簡單，功耗小，有源器件在工作中所產生的熱量通過散熱器快速散發，導熱器件中的導熱速度調節裝置實現了可變速導熱，有效控制有源器件的散熱速度，使有源器件能保持正常工作的溫度，這樣原來工作溫度的範圍比較小的雷射器就能運用到野外環境。
半導體泵浦的腔內倍頻雷射器，如半導體泵浦的NdYVO4+KTP的微片雷射器中使用LD，其中心波長隨溫度變化的變化率為0.25nm/℃，而NdYVO4吸收帶寬約10nm，則其可工作的溫度範圍約為40℃，而在野外工作，一般儀器的適應溫度為-40℃～+60℃，對輸出1～5mw綠光的雷射器，一般LD泵浦電流約200mA。採用本實用新型結構，將選LD中心波長在40℃時為808nm，NdYVO4吸收中心，當外界溫度在20℃～60℃時，導熱速度調節裝置中的集電器上連接的導電塊接通LD外殼與散熱器，使LD保持與外界溫度相同，當外界溫度低於20℃時，集電器帶動導熱件脫離，使LD自身工作產生的熱量將自己加溫到20℃～60℃，當自身加熱超過60℃，集電器帶動導電塊接通散熱器，當外界溫度較低，LD上溫度會慢慢降到20℃，此時集電器又帶動熱塊脫開；由於一般集電器所需僅20μm，相對於20～40mA的一次性脈衝電流，其功耗可以忽略，同時維持溫度探測器電流僅需幾個mA，相對LD所需的電流很小，其功耗亦很小，因此半導體泵浦雷射器可以實現在外界環境溫度為-40℃～+60℃時，無外加特殊溫控設備，同樣可以用於所有LD和LD泵浦雷射器上。


現結合附圖對本實用新型作進一步闡述圖1是本實用新型溫控結構之一的示意圖；圖2是本實用新型溫控結構之二的示意圖；圖3是本實用新型溫控結構之三的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型溫控結構包括有源器件1、導熱器件3和散熱器2，有源器件1和散熱器2通過導熱器件3連接，並由導熱器件3將有源器件1的熱量導出到散熱器2，有源器件1設有保溫層11，導熱器件3含有導熱棒31、32，導熱棒31、32之間設有導熱速度調節裝置33，導熱速度調節裝置33由旋鈕331和具有不同導熱速度的導熱棒3301、3302、3303……330n組成，根據外部實際溫度旋轉旋鈕331選擇上不同的導熱棒3301、3302、3303……330n，使有源器件保持正常工作的溫度為To±ΔTo，有源器件1是自身產生熱量的器件，其自身產生熱量Qo/秒，其發熱量可變化為±ΔQo。
如圖2所示，導熱器件3含有導熱棒31、32，導熱棒31、32之間設有導熱速度調節裝置33，導熱速度調節裝置33設有一端固定在有源器件1和散熱器2上的溫度傳感器13、21，溫度傳感器13、21另一端連接電路控制板332，電路控制板332連接步進電機式驅動絲杆333，導熱器件334連接導熱棒31、32，溫度傳感器13、21將採集到的溫度數據傳送到電路控制板332，電路控制板332判斷並命令步進電機式驅動絲杆333工作，帶動導熱器件334延導軌335移動，調節導熱速度，使有源器件1的工作溫度保持在To±ΔTo，從而實現更精密溫度控制。
如圖3所示，導熱器件3含有導熱棒31、32，導熱棒31、32之間設有導熱速度調節裝置33，導熱速度調節裝置33設有一端固定在有源器件1上的溫度傳感器13、連接溫度傳感器13另一端的電路控制板332、集電器336，集電器336上設有導熱棒330。
權利要求1.一種溫控結構，包括有源器件和散熱器，其特徵在於有源器件和散熱器通過導熱器件連接。
2.根據權利要求1所述的一種溫控結構，其特徵在於導熱器件含有導熱棒和導熱速度調節裝置。
3.根據權利要求2所述的一種溫控結構，其特徵在於導熱速度調節裝置由旋鈕和具有不同導熱速度的導熱棒組成。
4.根據權利要求2所述的一種溫控結構，其特徵在於導熱速度調節裝置設有一端固定在有源器件和散熱器上的溫度傳感器、連接溫度傳感器另一端的電路控制板，電路控制板連接步進電機式驅動絲杆，導熱器件連接導熱棒和導軌，電路控制板控制步進電機式驅動絲杆帶動導熱器件延導軌移動。
5.根據權利要求2所述的一種溫控結構，其特徵在於導熱速度調節裝置設有一端固定在有源器件上的溫度傳感器、連接溫度傳感器另一端的電路控制板、集電器，電路控制板控制集電器，集電器上設有導熱棒。
專利摘要本實用新型公開一種溫控結構，該溫控結構包括有源器件和散熱器，有源器件和散熱器通過導熱器件連接，其中導熱器件含有導熱棒和導熱速度調節裝置。採用以上結構，結構簡單，功耗小，有源器件在工作中所產生的熱量通過散熱器快速散發，導熱器件中的導熱速度調節裝置實現了可變速導熱，有效控制有源器件的散熱速度，使有源器件能保持正常工作的溫度，這樣原來工作溫度的範圍比較小的雷射器就能運用到野外環境。
文檔編號G05D23/00GK2781436SQ200520070460
公開日2006年5月17日 申請日期2005年3月30日 優先權日2005年3月30日
發明者吳礪 申請人:吳礪