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高光束质量大功率半导体激光阵列的微通道热沉

尧舜 丁鹏 刘江 曹银花 王智勇
(北京工业大学激光工程研究院国家产学研激光技术中心,北京100022)
 

摘要:针对现有高光束质量大功率半导体激光阵列内部发光单元条宽、填充因子不断减小,腔长不断增加的发展趋势所带来的热源分布及长度变化影响器件热阻的问题。利用分离热源边界条件结合商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT进行数值计算,获得微通道热沉热阻随阵列器件发光单元条宽、空间位置变化关系以及不同阵列腔长对应的微通道优化长度。根据优化参数制备获得无氧铜微通道热沉,并对宽1 cm,腔长1 mm,条宽100“m,填充因子为25%的半导体激光阵列进行散热能力测试,冷却器外形尺寸27 mmX 11 mmX 1.5 mm。微通道热沉热阻0.34 K/W。能够满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求。
 

关键词:激光器;半导体激光阵列;微通道热沉;热阻;高光束质量


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