專利名稱：一種co2氣體激光器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種氣體的激光器，具體是一種基于高效散熱技術的射頻(RF : radio frequenc)激勵全金屬氣體激光器。
背景技術：
C02激光器屬于氣體激光器，其工作效率高，不造成工作介質損害，發射出 10. 6 ii m波長的不可見激光，是一種比較理想的激光器。C02激光器可用于加工工業，激 光加工屬于先進的加工技術，激光加工被工業界較普遍接受并有所發展，主要為電子工業 (如電阻制造、IC標志)、非金屬加工業(竹木雕、服飾、制鞋、飾品制造等)，C02激光束快 速掃瞄，即可在該材料上雕刻出復雜的圖案。雕刻對象為木材、壓克力、皮革和紙張等，另外 也可以應用到雕刻特有的手工藝品，如竹片雕刻、軟木浮雕、貝殼浮雕等。C02激光器可用于 醫療行業，主要用于外科手術臨床治療，比傳統的手術方式有一系列優點包括減少機械損 傷，增加周圍組織被保護等，并且更易保持無菌手術，以及手術時不易傷及動脈血管等。C02 激光器可用于研究單位，主要使用為分析儀器提供光源，也有部分激光器用于軍事和航天 化領域。隨著技術的發展對C02激光器的整體性能和技術參數方面都提出了越來越苛刻的 要求，如壽命、機械性能和光束質量等。RF激勵全金屬C02氣體激光器裝置緊湊、封離運轉、 免維護、成本低、調制特性優良、輸出光束質量高、功率穩定性優異、運行可靠性高和使用壽 命長等優秀性能，并且在各類商用激光器中，C02激光器的每瓦輸出成本始終最低。因此開 發一種新式的RF激勵全金屬C02氣體激光器具有重要的社會價值和應用前景。 目前RF激勵全金屬C02氣體激光器怎樣冷卻是激光器設計中必須考慮的問題。總 體來說，激光器的能量轉換率不高，輸入的大部分能量都將轉換為對激光介質工作不利的 熱能。必須及時排除激光工作中的產生熱量，激光器才能正常運行。通常采用直接外殼直 接風冷或水冷方式。由于激光器發熱部件熱量集中，采用傳統的方式無法將熱量快速的導 出.造成激光器使用過程中性能、效率的下降。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種利用熱 管技術，實現激光器發熱腔對稱散熱，激勵模塊中發熱元件單獨散熱，可快速的將激光器熱 量導出，從根本上解決了傳統激光器無法將熱量及時導出，散熱不均勻等問題，從而提高了 激光器光束的質量和發光的穩定性。 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下 —種氣體激光器，包括激光管以及激光激勵裝置，在所述的激光管上表面設置有 上導熱固定板，固定板上放置激光激勵裝置，在激光管的下表面上設置有下導熱固定板，所 述的激光激勵裝置的功放芯片設置在上導熱固定板上，在所述的上導熱固定板上設置有上 熱管，在所述的下導熱固定板上設置有下熱管。 為了進一步提高激光管的散熱效率，在所述的激光管的左右面上分別設置有散熱鰭片。 所述的上熱管為兩根，分別為左上熱管和右上熱管，且為"U"型，所述的左上熱管
的一段固定在上導熱固定板上，另一段固定在左散熱鰭片上，所述的右上熱管的一段固定
在上導熱固定板上，另一段固定在右散熱鰭片上。 所述的左上熱管和右上熱管位于所述的功放芯片的下側。 所述的下熱管為兩根，分別為左下熱管和右下熱管，且為"U"型，"U"型開口方向 為激光發射方向，所述的左下熱管的一段固定在下導熱固定板上，另一段固定在左散熱鰭 片上，所述的右下熱管的一段固定在下導熱固定板上，另一段固定在右散熱鰭片上。 與現有技術相比，本實用新型具有如下優點 1、本實用新型在激光器激光管的主要發熱面即上表面和下表面設置上導熱固定 板和下導熱固定板，并在上導熱固定板上設置上熱管，在下導熱固定板上設置下熱管，將激 光管的熱量首先通過導熱固定板導熱到該板上，并經過熱管傳遞出去，達到快速散熱冷卻 的效果。 2、在激光管的左右面上設置鰭片，進一步增大左右面的散熱面積，進一步提高散
熱效率。 3、上熱管和下熱管分別為2跟，且成"U"型，"U"型開口方向為激光發射方向，熱 管的一段固定在導熱固定板上，另一段固定在散熱鰭片上，鰭片不僅可以增加散熱面積，同 時還具有固定熱管的作用。
圖1是本實用新型氣體激光器的結構示意圖。 圖2是圖1的側視圖。 圖3是圖1的俯視圖。 圖4是熱管的結構示意圖。 圖5是鰭片的結構示意圖。 其中1、左上熱管，2、上導熱固定板，3、左散熱鰭片，4、左上熱管固定孔，5激光 管，6、激光出光孔，7、左下熱管固定孔，8下導熱固定板，9、左下熱管，10、右上熱管，11、右散 熱鰭片，12、左上熱管固定孔，13.右下熱管固定孔，14、右下熱管，15、匹配連接器，16、激光 控制板，17、激光射頻板，18、功放芯片。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作詳細說明 如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型氣體激光器包括激光管5以及激光激勵裝置， 在所述的激光管5上放置激光激勵裝置的上表面上設置有上導熱固定板2，在激光管5的下 表面上設置有下導熱固定板8，在激光管5的左右面上分別設置有若干左散熱鰭片3和若干 右散熱鰭片11。激光激勵裝置的功放芯片18設置在上導熱固定板2上，在上導熱固定板上 2設置有上熱管，上熱管為兩根，分別為左上熱管1和右上熱管IO，且左上熱管1和右上熱 管10分別為"U"型，左上熱管1的一段固定在上導熱固定板2上，另一段固定在左散熱鰭 片3上，右上熱管10的一段固定在上導熱固定板2上，另一段固定在右散熱鰭片11上。在下導熱固定板8上也設置有下熱管，下熱管也為兩根，分別為左下熱管9和右下熱管15，且
為"U"型左下熱管9的一段固定在下導熱固定板8上，另一段固定在左散熱鰭片3上，右下
熱管15的一段固定在下導熱固定板8上，另一段固定在右散熱鰭片11上。 激光器的主要工作原理是通過控制激光控制裝置調節激光功率的大小，通過兩芯
控制線纜與激光激勵裝置相連。激光激勵裝置提供激光起振的激勵源，驅動激光激勵模塊
產生相應激勵信號，通過匹配連接器與激光發射裝置相連，通過匹配連接器進入激光管內
部，產生激光通過、激光出光孔發射出來，完成激光光束的發射。 激光器發熱集中在激光管5的四個面以及激光激勵部分的功放芯片18上。上導 熱固定板2和下導熱固定板8分別緊貼于激光管5的上下兩個面。左散熱鰭片3，右散熱鰭 片11分別緊貼于激光器5左右兩個面。右上熱管5，左上熱管1，直接緊貼于功放芯片下方 的左右。經上導熱固定板孔2、與左右散熱鰭片的上固定孔相連。右下熱管14，左下熱管9 一端固定于下導熱固定板8上，并直接貼于激光管下面。另一端固定于左右散熱鰭片的上 固定孔相連。通過熱管及時將激光器的熱量導出。 熱管整體成U形，與散熱鰭片連接處為圓形。上下固定板開槽，槽與熱管的尺寸相 同。熱管與上下固定板，功放芯片，激光管接觸處為扁平型，熱管的截面如圖4所示，其中21 為上表面，22為下表面，23為左表面，24為右表面。將熱管沖壓為扁平型由此增大熱管與熱 源之間的接觸面積，其中左上熱管、右上熱管的上表面導熱面直接與功放管散熱面連接，熱 管上表面與上固定板表面保持水平，下表面左右面直接上固定板開槽通過導熱膠粘合。左 右上熱管的放置有固定的方向，熱管的U形彎放置在激光器的后部，直管部分貫穿于上固 定板，這種方向放置，可以使熱源的熱量首先通過上固定板迅速的擴散，上蓋板起到熱量的 蓄水池的作用。左下熱管、右下熱管的上表面導熱面直接與激光管接觸，下表面，左右面與 下固定板開槽通過導熱膠粘合。熱管放置方向同上固定板。 其中左右散熱鰭片的突出面26與激光管的左右面緊密貼合，其中25為鰭片固定 熱管孔，在激光管左右臉面緊密貼合散熱鰭片，可左右均衡散熱。激光管四邊均加裝散熱裝 置，改變了只在激光管兩面散熱的傳統方式，使之散熱效率更高。
權利要求一種氣體激光器，包括激光管以及激光激勵裝置，其特征在于在所述的激光管上表面設置有上導熱固定板，固定板上放置激光激勵裝置，在激光管的下表面上設置有下導熱固定板，所述的激光激勵裝置的功放芯片設置在上導熱固定板上，在所述的上導熱固定板上設置有上熱管，在所述的下導熱固定板上設置有下熱管。
2. 根據權利要求1所述的氣體激光器，其特征在于在所述的激光管的左右面上分別 設置有散熱鰭片。
3. 根據權利要求2所述的氣體激光器，其特征在于所述的上熱管為兩根，分別為左上 熱管和右上熱管，且為"U"型，"U"型開口方向為激光發射方向，所述的左上熱管的一段固 定在上導熱固定板上，另一段固定在左散熱鰭片上，所述的右上熱管的一段固定在上導熱 固定板上，另一段固定在右散熱鰭片上。
4. 根據權利要求3所述的氣體激光器，其特征在于所述的左上熱管和右上熱管位于 所述的功放芯片的下側。
5. 根據權利要求2或3所述的氣體激光器，其特征在于所述的下熱管為兩根，分別為左下熱管和右下熱管，且為"u"型，"u"型開口方向為激光發射方向，所述的左下熱管的一段固定在下導熱固定板上，另一段固定在左散熱鰭片上，所述的右下熱管的一段固定在下 導熱固定板上，另一段固定在右散熱鰭片上。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體激光器，包括激光管以及激光激勵裝置，其特征在于在所述的激光管上表面設置有上導熱固定板，固定板上放置激光激勵裝置，在激光管的下表面上設置有下導熱固定板，所述的激光激勵裝置的功放芯片設置在上導熱固定板上，在所述的上導熱固定板上設置有上熱管，在所述的下導熱固定板上設置有下熱管。與現有技術相比，本實用新型在激光器激光管的主要發熱面即上表面和下表面設置上導熱固定板和下導熱固定板，并在上導熱固定板上設置上熱管，在下導熱固定板上設置下熱管，將激光管的熱量首先通過導熱固定板導熱到該板上，并經過熱管傳遞出去，達到快速散熱冷卻的效果。
文檔編號H01S3/041GK201450223SQ20092004433
公開日2010年5月5日 申請日期2009年6月3日 優先權日2009年6月3日
發明者張立強, 蔡毅敏 申請人:南京順泰科技有限公司