阅读说明：本技术 一种片上集成级联放大半导体激光器 (On-chip integrated cascade amplification semiconductor laser ) 是由 陈广飞 于 2019-07-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种片上集成级联放大半导体激光器,其结构包括激光头、安装座、箱体,激光头以内嵌的形式安装在箱体上,激光头与箱体相连接,安装座上设有箱体,箱体与安装座机械焊接,本发明的有益效果：通过在电线安装槽上开设通气孔,并将电线安装槽呈螺旋式设立并将其环绕在管体上,使得电线工作时产生的热量通过通气孔进入到空腔中,并通过空腔上的通气框将热量传递到对流壁层内,借助对流壁层将热量传递到散热腔中,并通过散热口向外输出,达到降低温度的效果,从而实现在不减小的驱动电流输入量的同时,可以有效的降低电线工作时产生的热量,以确保半导体激光器的光输出量的稳定性。(The invention discloses an on-chip integrated cascade amplification semiconductor laser, which structurally comprises a laser head, a mounting seat and a box body, wherein the laser head is arranged on the box body in an embedded mode, the laser head is connected with the box body, the box body is arranged on the mounting seat, and the box body is mechanically welded with the mounting seat, so that the semiconductor laser has the beneficial effects that: through seting up the air vent on the electric wire mounting groove, and be spiral the establishment and encircle it on the body with the electric wire mounting groove, make the heat that the electric wire during operation produced enter into the cavity through the air vent, and pass through the ventilation frame on the cavity with heat transfer to in the convection wall layer, with the help of convection wall layer with heat transfer to the heat dissipation chamber, and outwards export through the thermovent, reach the effect that reduces the temperature, thereby realize in the drive current input volume that does not reduce, can effectually reduce the heat that the electric wire during operation produced, with the stability of ensureing semiconductor laser's light output volume.)

一种片上集成级联放大半导体激光器

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其是涉及到一种片上集成级联放大半导体激光器。

背景技术

半导体激光器由于其本身具有体积小、重量轻、运转可靠、耗电少、效率高等优势，从而逐渐被普及应用，随着人们生活水平的提高，传统的半导体激光设备已经无法满足人们现有的需求，目前的半导体激光器具有以下缺陷：

半导体激光器的发光波长随温度变化而变化，温度每升高一度，半导体激光器的发光强度会相应地减少1％，传统的半导体激光器通过减小驱动电流，从而达到降低半导体激光器工作产生的热量，但减小驱动电流的同时，会造成半导体激光器的光输出随之变小。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种片上集成级联放大半导体激光器，其结构包括激光头、安装座、箱体，所述激光头以内嵌的形式安装在箱体上，所述激光头与箱体相连接，所述安装座上设有箱体，所述箱体与安装座机械焊接；

所述激光头由散热装置、激光输出口、安装槽构成，所述散热装置与激光输出口固定连接，所述散热装置位于激光输出口中央的集中输出处，所述激光输出口设于安装槽中央，所述安装槽与激光输出口固定连接。

作为本发明的进一步优化，所述散热装置由半导体激光传输头、散热口、实心层、散热腔、对流壁层、螺旋管道构成，所述半导体激光传输头与激光输出口相通，所述半导体激光传输头与散热口相连接，所述散热口设于实心层上，所述散热口将实心层贯穿，所述散热口与散热腔相通，所述散热腔内设有对流壁层，所述散热腔与流壁层相通，所述安装在半导体激光传输头正南方向上，所述对流壁层设有螺旋管道。

作为本发明的进一步优化，所述对流壁层由固定板层、波纹板层、凹槽、对流框构成，所述固定板层上设有对流框，所述对流框将固定板层贯穿，所述固定板层内设有波纹板层，所述波纹板层设有三个，所述波纹板层与波纹板层之间的位置上下设立并且互相平行设立，所述凹槽设有六个，所述凹槽位于波纹板层上，所述波纹板层被凹槽贯穿。

作为本发明的进一步优化，所述螺旋管道由通气孔、管体、大通气框、电线安装槽、空腔构成，所述通气孔设有多个，所述通气孔设于电线安装槽上，所述通气孔将电线安装槽贯穿，所述通气孔与空腔相通，所述电线安装槽设有两个，所述电线安装槽呈螺旋状环绕在管体上，所述电线安装槽以内嵌的形式安装在管体上，所述空腔为管体内壁所围成的腔体，所述大通气框设有两个，所述大通气框呈对称结构安装在管体上，所述大通气框与电线安装槽之间相间分布。

作为本发明的进一步优化，所述大通气框呈矩形框状设立，并且内部嵌有防护网，所述大通气框与空腔相通。

有益效果

本发明一种片上集成级联放大半导体激光器，将电线安装在电线安装槽上，由于电线安装槽螺旋环绕在管体上，使得电线随之螺旋缠绕，并且在电线安装槽上开设通气孔，使得通气孔与电线的表层相贴合，从而电线为半导体激光传输头工作提供电流供应时，产生的热量会通过通气孔进入到空腔内部，并且通过在管体上设立通气框，使得通气框将对流壁层内的空气与空腔之间实现互通，从而达到将电线工作产生的热量排出的目的，由于对流壁层上设有对流框，并在对流框上设立波纹板层，使得波纹板层从对流壁层内流向流壁层外、以及从流壁层外流向流壁层内的空气之间具有不同流通渠道，并且在波纹板层上设有凹槽，便于空气互换时可以随时改变流动轨道，实现流壁层内外空气互换之后，带有热量的空气进入到散热腔中，并通过散热口向外输出，达到降低温度的效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明通过在电线安装槽上开设通气孔，并将电线安装槽呈螺旋式设立并将其环绕在管体上，使得电线工作时产生的热量通过通气孔进入到空腔中，并通过空腔上的通气框将热量传递到对流壁层内，借助对流壁层将热量传递到散热腔中，并通过散热口向外输出，达到降低温度的效果，从而实现在不减小的驱动电流输入量的同时，可以有效的降低电线工作时产生的热量，以确保半导体激光器的光输出量的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的结构示意图。

图2为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的激光头正视图。

图3为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的散热装置俯视图。

图4为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的对流壁层立体图。

图5为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的螺旋管道剖面图。

图6为本发明一种片上集成级联放大半导体激光器的螺旋管道立体图。

图中:激光头-1、安装座-2、箱体-3、散热装置-11、激光输出口-12、安装槽-13、半导体激光传输头-a、散热口-b、实心层-c、散热腔-d、对流壁层-e、螺旋管道-f、固定板层-e1、波纹板层-e2、凹槽-e3、对流框-e4、通气孔-f1、管体-f2、大通气框-f3、电线安装槽-f4、空腔-f5。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例

请参阅图1-图6，本发明提供一种片上集成级联放大半导体激光器，其结构包括激光头1、安装座2、箱体3，所述激光头1以内嵌的形式安装在箱体3上，所述激光头1与箱体3相连接，所述安装座2上设有箱体3，所述箱体3与安装座2机械焊接；

所述激光头1由散热装置11、激光输出口12、安装槽13构成，所述散热装置11与激光输出口12固定连接，所述散热装置11位于激光输出口12中央的集中输出处，所述激光输出口12设于安装槽13中央，所述安装槽13与激光输出口12固定连接。

所述散热装置11由半导体激光传输头a、散热口b、实心层c、散热腔d、对流壁层e、螺旋管道f构成，所述半导体激光传输头a与激光输出口12相通，所述半导体激光传输头a与散热口b相连接，所述散热口b设于实心层c上，所述散热口b将实心层c贯穿，所述散热口b与散热腔d相通，所述散热腔d内设有对流壁层e，所述散热腔d与流壁层e相通，所述安装在半导体激光传输头a正南方向上，所述对流壁层e设有螺旋管道f，所述螺旋管道f用于缠绕电线，并且该电线用于为半导体激光传输头a工作提供电流。

所述对流壁层e由固定板层e1、波纹板层e2、凹槽e3、对流框e4构成，所述固定板层e1上设有对流框e4，所述对流框e4将固定板层e1贯穿，所述固定板层e1内设有波纹板层e2，所述波纹板层e2设有三个，所述波纹板层e2与波纹板层e2之间的位置上下设立并且互相平行设立，所述凹槽e3设有六个，所述凹槽e3位于波纹板层e2上，所述波纹板层e2被凹槽e3贯穿，所述对流框e4将对流壁层e与散热腔d相连通，从而使得散热腔d与对流壁层e之间空气的流通互换。

所述螺旋管道f由通气孔f1、管体f2、大通气框f3、电线安装槽f4、空腔f5构成，所述通气孔f1设有多个，所述通气孔f1设于电线安装槽f4上，所述通气孔f1将电线安装槽f4贯穿，所述通气孔f1与空腔f5相通，所述电线安装槽f4设有两个，所述电线安装槽f4呈螺旋状环绕在管体f2上，所述电线安装槽f4以内嵌的形式安装在管体f2上，所述空腔f5为管体f2内壁所围成的腔体，所述大通气框f3设有两个，所述大通气框f3呈对称结构安装在管体f2上，所述大通气框f3与电线安装槽f4之间相间分布，所述电线安装槽f4呈螺旋式设立，便于电线安装时，电线工作时产生的热量通过通气孔f1传输，实现热量的排出。

所述大通气框f3呈矩形框状设立，并且内部嵌有防护网，所述大通气框f3与空腔f5相通。

将电线安装在电线安装槽f4上，由于电线安装槽f4螺旋环绕在管体f2上，使得电线随之螺旋缠绕，并且在电线安装槽f4上开设通气孔f1，使得通气孔f1与电线的表层相贴合，从而电线为半导体激光传输头a工作提供电流供应时，产生的热量会通过通气孔f1进入到空腔f5内部，并且通过在管体f2上设立通气框f3，使得通气框f3将对流壁层e内的空气与空腔f5之间实现互通，从而达到将电线工作产生的热量排出的目的，由于对流壁层e上设有对流框e4，并在对流框e4上设立波纹板层e2，使得波纹板层e2从对流壁层e内流向流壁层e外、以及从流壁层e外流向流壁层e内的空气之间具有不同流通渠道，并且在波纹板层e2上设有凹槽e3，便于空气互换时可以随时改变流动轨道，实现流壁层e内外空气互换之后，带有热量的空气进入到散热腔d中，并通过散热口b向外输出，达到降低温度的效果。

本发明解决的问题是半导体激光器的发光波长随温度变化而变化，温度每升高一度，半导体激光器的发光强度会相应地减少1％，传统的半导体激光器通过减小驱动电流，从而达到降低半导体激光器工作产生的热量，但减小驱动电流的同时，会造成半导体激光器的光输出随之变小，本发明通过上述部件的互相组合，通过在电线安装槽f4上开设通气孔f1，并将电线安装槽f4呈螺旋式设立并将其环绕在管体f2上，使得电线工作时产生的热量通过通气孔f1进入到空腔f5中，并通过空腔f5上的通气框f3将热量传递到对流壁层e内，借助对流壁层e将热量传递到散热腔d中，并通过散热口b向外输出，达到降低温度的效果，从而实现在不减小的驱动电流输入量的同时，可以有效的降低电线工作时产生的热量，以确保半导体激光器的光输出量的稳定性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神或基本特征的前提下，不仅能够以其他的具体形式实现本发明，还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围，因此本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定，而不是上述说明限定。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。