[发明专利]一种半导体激光器的热管理装置

权利要求书

1.一种半导体激光器的热管理装置，其特征在于，包括一面与半导体激光器(0)相连接的膨胀匹配导热层(1)，膨胀匹配导热层(1)的另一面与对流换热模块(2)连接；

对流换热模块(2)中有熔点范围从-10℃～60℃的低熔点金属(3)；

对流换热模块(2)包括热导率>100W.m^-1.K^-1的高热导率金属外壳(200)。

2.根据权利要求1所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，对流换热模块(2)通过管道(4)与外部散热模块(5)连接；

所述对流换热模块(2)、管道(4)、外部散热模块(5)中有熔点范围从-10℃～60℃的低熔点金属(3)；

所述对流换热模块(2)、管道(4)、外部散热模块(5)形成流通的闭合回路；

对流换热模块(2)、管道(4)、外部散热模块(5)中的液态金属(3)由驱动泵(6)进行驱动，驱动泵(6)是机械泵，或者电磁泵，或者离心泵，或者上述几种泵的任意组合。

3.根据权利要求1所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于,对流换热模块(2)连接有散热翅片(201)，或连接有风冷模块(202)，或连接有辅助电制冷/制热器(203)，或连接有对流换热的热沉(204)，或连接有散热翅片(201)、风冷模块(202)、辅助电制冷/制热器(203)、热沉(204)的任意组合；

所述对流换热的热沉(204)的几何结构通过焊接层/导热胶涂层(205)与膨胀匹配导热层(1)紧密连接。

所述金属外壳(200)的成分为金、银、铜、铝。

4.根据权利要求3所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，所述对流换热的热沉(204)的几何结构为密封腔，或者单路或多路通道，或者微通道结构；

所述对流换热的热沉(204)的几何结构中充有低熔点金属(3)，对流换热方式包括自然对流、强制对流。

5.根据权利要求2所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，对流换热模块(2)与外部散热模块(5)中的液态金属换热器(500)通过管道(4)进行联通，管道(4)是由塑料做成的柔性管道，或者铝、铜或银或玻璃制成的硬连接管道。

6.根据权利要求2所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，外部散热模块(5)包括液态金属换热器(501)；

其中液态金属换热器(501)组成包括：板式换热器、或管式换热器、或翅片换热器。

7.根据权利要求6所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，液态金属换热器(501)连接环境换热部件(503)，或者制冷/制热单元(502)，或者同时连接环境换热部件(503)与制冷/制热单元(502)；

其中环境换热部件(503)组成包括：传导热沉、或辐射换热片、或板式换热器、或管式换热器、或翅片换热器、或风冷或水冷换热器或上述单元的任意组合；

制冷/制热单元(502)包括：风冷模块、或水冷散热器、或借助冷媒的制冷/制热单元、或上述单元的任意组合。

8.根据权利要求2所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，所述外部散热模块(5)包括温度传感器(504)、恒温箱(505)、反馈控制电路(506)，通过控制换热速率，保持液态金属回到对流换热模块(2)处的温度恒定。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，所述低熔点金属(3)的初始状态为液态，固态，或固液混合态；其成分是低熔点金属单质，或多种金属的混合物；

通过低熔点金属的相变过程实现相变换热。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的半导体激光器的热管理装置，其特征在于，所述膨胀匹配导热层(1)是由金刚石，或金属氧化物，或金属氮化物，或非金属及其化合物组成的片状或板条状或薄膜结构的导热绝缘体。