[发明专利]一种激光晶体焊接治具及焊接方法

说明书

本发明涉及激光晶体领域，具体地说是一种激光晶体焊接治具及焊接方法，包括焊接座、焊接罩、压柱和压块伞，所述焊接座上设有凹槽，且所述凹槽内由下到上依次设有热沉、焊料和激光晶体，焊接罩罩于所述焊接座上，且所述压柱下端穿过所述焊接罩后与所述激光晶体相抵，所述压柱上端设有压块伞，所述焊接罩一侧设有观察窗，所述焊接座上设有盲孔。本发明在焊料熔化后利用激光晶体、压柱和压块伞的重力作用下增强焊料渗透，并且挤压出残余的焊料减小热阻，从而增大热传递系数，实现对激光晶体高效换热。

技术领域

本发明涉及激光晶体领域，具体地说是一种激光晶体焊接治具及焊接方法。

背景技术

固体激光具有方向性好、能量集中等诸多优势，但这种激光的发展一直受到热管理问题的困扰。随着泵浦激光晶体功率密度和总能量的提高，在激光晶体中由于量子亏损、碰撞淬灭等无辐射跃迁会产生大量废热，需要及时将这部分能量排出到晶体外，现有技术一般是采用主动换热的方式将这部分能量排出，而激光晶体热量耦合连接是主动换热的重要环节，但如何减小焊接层的热阻，增大热传递系数，进而实现对激光晶体高效换热是需要考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光晶体焊接治具及焊接方法，能够减小焊接层的热阻，增大热传递系数，进而实现对激光晶体高效换热。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种激光晶体焊接治具，包括焊接座、焊接罩、压柱和压块伞，所述焊接座上设有凹槽，且所述凹槽内由下到上依次设有热沉、焊料和激光晶体，焊接罩罩于所述焊接座上，且所述压柱下端穿过所述焊接罩后与所述激光晶体相抵，所述压柱上端设有压块伞，所述焊接罩一侧设有观察窗，所述焊接座上设有容置热偶的盲孔。

所述焊接罩包括四周的侧罩壁和上端的顶罩壁，且所述侧罩壁上开设有观察窗，所述顶罩壁上设有供所述压柱穿过的通孔。

所述焊料为片状。

所述压块伞中间设有定位槽套装于所述压柱上端。

一种根据所述激光晶体焊接治具的焊接方法，包括如下步骤：

步骤一：先将热沉放入焊接座的凹槽中，再将焊料和激光晶体依次放入所述凹槽中，然后将所述焊接座放于焊接炉中；

步骤二：将焊接罩放入焊接炉中并罩于焊接座上，再将压柱送入焊接炉中并穿过焊接罩压在激光晶体上，然后将压块伞放置于压柱上端；

步骤三：由焊接罩的观察窗放入热偶并插在焊接座的盲孔中；

步骤四：焊接炉关闭并加热，当焊接炉温度达到设定温度后，焊料熔化并在所述激光晶体、压柱和压块伞的重力作用下增强焊料渗透且挤压出残余的焊料。

所述焊料先制备成厚度为3～50μm的预制片，焊接时将焊料预制片放置在激光晶体和热沉之间。

所述焊料为低温焊料。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明在焊料熔化后利用激光晶体、压柱和压块伞的重力作用增强焊料渗透，并且挤压出残余的焊料减小热阻，从而增大热传递系数，实现对激光晶体高效换热。

2、本发明整体结构紧凑，且方便安装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1为焊接座，101为凹槽，2为热沉，3为焊料，4为激光晶体，5为焊接罩，501为侧罩壁，502为顶罩壁，503为观察窗，6为压柱，7为压块伞，701为定位槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。