[发明专利]用于激光器碟片的冲击冷却设备和对应的激光器碟片模块

说明书

在一种用于激光器碟片(2)的冲击冷却设备(1)的情况下，所述冲击冷却设备尤其具有盘形承载板(3)、支承结构(4)和冲击冷却装置(14)，在所述承载板的前侧(3a)上能够固定所述激光器碟片(2)，在所述支承结构的前侧处固定所述承载板(3)的后侧(3b)，所述冲击冷却装置用于借助冷却液(13)冷却所述承载板(3)，其中，所述支承结构(4)具有多个冷却液输入管道(11)和多个冷却液回流管道(12)，所述冷却液(13)从所述输入管道在所述承载板(3)的后侧(3b)的方向上排出、尤其与所述承载板(3)的后侧(3b)垂直地排出，根据本发明设置如下：所述输入管道和回流管道(11、12)在所述支承结构(4)的纵向上彼此平行地延伸，并且所述支承结构(4)在所述支承结构的邻接所述承载板(3)的后侧(3b)的区域内具有多个槽(8)或所述承载板(3)的后侧(3b)具有多个朝向所述支承结构(4)敞开的槽(8')，其中，所述冷却液输入管道(11)通向多个槽(8；8')并且所述冷却液回流管道(12)从多个槽(8；8')出发。

技术领域

本发明涉及一种用于激光器碟片的冲击冷却设备，该冲击冷却设备尤其具有盘形承载板、支承结构和冲击冷却装置，激光器碟片可以固定在该承载板的前侧上，承载板的后侧固定在该支承结构的前侧上，所述冲击冷却装置用于借助冷却液冷却承载板，其中，支承结构具有多个冷却液输入管道和多个冷却液回流管道，冷却液从所述冷却液输入管道朝承载板的后侧的方向、尤其与承载板的后侧垂直地排出，以及本发明也涉及一种具有这种冲击冷却设备的激光器碟片模块。

背景技术

由US 2014/0 190 665 A1例如已知这种冲击冷却设备。

通常，激光器碟片被粘接到由CVD金刚石构成的盘形散热器(圆盘载体)上，该盘形载体在后侧通过冲击流冷却。圆盘载体的热机械特性基本上确定激光器碟片的热透镜效应。这导致对圆盘载体的导热性和刚度的高要求，该圆盘载体因此由CVD金刚石实施，并且在激光功率更高的情况下导致更厚的金刚石圆盘，这与高生产成本相关。换言之，在热阻几乎相同的情况下通过更厚的金刚石圆盘实现更高的刚度。

由开头提及的US 2014/0 190 665 A1已知的冲击冷却设备具有邻接到承载板的后侧上的单个槽和径向延伸的回流管道。

在由WO 2011/130897 A1已知的冲击冷却设备中，激光器碟片安装在承载板上，该承载板同时形成激光谐振器的谐振器镜。从喷嘴开口排出的冷却液冲击承载板的自支承的后侧，由此冷却所述承载板。

由EP 1 213 801 A2已知一种冷却装置，在该冷却装置中，激光激活的固体在其设有覆盖层的后侧上直接以冷却水冷却。

由US 6,339,605 B1已知一种用于安装在铜衬底上的激光器碟片的冷却装置。铜衬底被冷却液流过，该冷却液引导至铜衬底的微通道，所述微通道朝向激光器碟片敞开。因此，激光器碟片的后侧由流经微通道的冷却液冷却。

此外，由US 2007/0297469 A1已知一种用于激光器碟片的冷却装置，该冷却装置安装在由金刚石或蓝宝石构成的承载板上。用于冷却液的、靠近表面的微通道在承载板内部延伸。

发明内容

相反地，本发明基于以下任务：在开头所提及类型的冲击冷却设备中，在承载板的热阻近似相同的情况下实现承载板更高的刚度，而不必为此提高(金刚石)承载板的厚度。

根据本发明，该任务通过以下方式解决：输入管道和回流管道沿支承结构的纵向彼此平行地延伸，并且支承结构在其邻接到承载板的后侧上的区域中具有多个槽或者承载板的后侧具有多个朝向支承结构敞开的槽，其中，冷却液输入管道通到所述多个槽中并且冷却液回流管道从所述多个槽出发。

根据本发明，承载板(例如由金刚石材料构成)和由冷却液流过的、进行加固的后侧的支承结构(例如由碳化钨或氮化铝构成)允许保持金刚石散热器的低热阻。因为支承结构的热阻不影响激光器碟片的温度，所以在此可以使用具有高刚度和相对较高的热阻的材料。