[发明专利]一种具有微通道结构的激光器冷却热沉

说明书

本发明公开了一种具有微通道结构的激光器冷却热沉，包括微通道热沉工作端、导热金属填充层、微通道散热加强端、热沉底座，微通道热沉工作端与微通道散热加强端依次设置在热沉底座内，微通道热沉工作端的工作面与激光晶体冷却面贴合在一起，微通道热沉工作端的散热面设有微通道结构，与同样设有微通道结构的微通道散热加强端之间通过所述的导热金属填充层连接，通过交错设置的散热肋压合形成所述的微通道结构，在热沉底座上开设有与微通道结构连通的进液孔和出液孔；本发明通过相互交错设置的散热肋相互压合形成微通道结构，加工可控性更高，加工难度大大降低，从而大大降低了对加工设备的精度要求，进而降低生产成本。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，具体涉及一种具有微通道结构的激光器冷却热沉。

背景技术

激光器作为激光产业的核心器件，其使用寿命及长时间安全稳定运行是实现激光技术应用的必要条件，由于激光器是由电能转化为所需光能的有源光学器件，工作过程中有很大一部分能量转化为热，需要高效的热管理方案对激光增益介质进行合理散热，从而保证激光器实现长寿命高性能激光输出。

通常，需要在激光增益介质散热面接触液态或固体冷却热沉进行散热，其中，采用微通道结构的冷却热沉结构通过在散热面加工出规则分布的散热槽和散热肋，可以大大提升热沉的散热面积，进而显著提升冷却热沉的散热能力，因而成为激光器尤其是高功率激光器的合理热管理方案。

为实现更高效的散热能力，通常需要在冷却热沉散热面单位面积上加工出尽量多的散热槽和散热肋以增大散热面积，这大大增加了机械加工难度和成本。

发明内容

技术目的：针对现有激光器冷却热沉微通道加工难度大，成本高的不足，本发明公开了一种采用拼装式的散热肋与散热槽结构形成微通道，可以降低加工难度与成本的具有微通道结构的激光器冷却热沉。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有微通道结构的激光器冷却热沉，包括微通道热沉工作端、微通道散热加强端和热沉底座，微通道热沉工作端与微通道散热加强端依次设置在热沉底座内，微通道热沉工作端的工作面与激光晶体冷却面贴合在一起，微通道热沉工作端与微通道散热加强端的配合面之间通过交错设置的散热肋压合形成所述的微通道结构，在热沉底座上开设有与微通道结构连通的进液孔和出液孔。

优选地，本发明的微通道结构包括微通道结构包括设置在微通道热沉工作端的散热面上的第一散热肋以及设置的微通道散热加强端上的第二散热肋，相邻的第一散热肋之间形成与第一散热肋高度一致的第一散热槽，相邻的第二散热肋之间形成第二散热肋高度一致的第二散热槽，第一散热槽的宽度大于第二散热肋的宽度，第二散热槽的宽度大于第一散热肋的宽度，第一散热肋与第二散热肋交错设置，第一散热肋插入第二散热槽内，第二散热肋插入第一散热槽内，在第一散热肋与第二散热槽之间以及第二散热肋与第一散热槽之间形成用于冷却液流通的微通道。

优选地，本发明的第一散热肋宽度为第一散热槽宽度的一半，第二散热肋宽度为第二散热槽宽度的一半，第一散热肋宽度与第二散热肋宽度相等。

优选地，本发明的第二散热肋的高度大于第一散热肋的高度，第二散热肋的端部与第一散热槽的槽底借助导热金属填充层相抵接，第二散热肋与第一散热肋高度的差值为0.3mm，所述导热金属填充层采用10μm镀金层或10μm铟箔层。

优选地，本发明的微通道热沉工作端采用与激光增益介质热膨胀系数接近的高导热率金属材质，微通道散热加强端的材质与所述的微通道热沉工作端的材质相同。

有益效果：本发明所提供的一种具有微通道结构的激光器冷却热沉具有如下有益效果：