高功率二极管激光器相变冷却技术

作者：武德勇; 高松信; 曹宏章; 王宏; 李弋; 杨波

来源：强激光与粒子束, 2013, (11): 2799-2802.

• 相变冷却
• 二极管激光器
• 微通道冷却器
• 喷雾相变
• 节流汽化 phase transition cooling
• diode laser
• microchannel cooler
• spray phase transition
• throttle evaporation

根据高功率二极管激光器的散热需求,设计了一种储能式相变冷却实验系统,并开展了喷雾相变冷却器和微通道相变冷却器的设计。采用多孔微结构的换热表面,用氨做制冷剂,实现了喷雾相变冷却器表面温度37℃时,散热功率密度达到了511W/cm2。采用节流汽化原理,分别设计了背冷式相变微通道冷却器和薄片型的模块式相变微通道冷却器,背冷式相变微通道冷却器采用氨做制冷剂,散热功率密度达到了550W/cm2,采用R124做制冷剂,散热功率密度约270W/cm2。采用R124做制冷剂,实现了脉冲激光功率3kW和连续激光功率100W的相变冷却二极管激光器模块封装。

• 单位
  中国科学院工程热物理研究所; 重庆大学; 中国工程物理研究院应用电子学研究所