摘要： 近年来，随着半导体激光器的开发和设计，半导体激光器的功率在发展中逐渐增加，随之而来的是热量也在增加，半导体激光器的性能受工作中产生的大量废热所制约，当温度升高到一定程度会使激光器失效，甚至烧毁。本文通过总结半导体激光器的结构特点，分析其废热产生的原因及影响因素，在此基础上提出改善大功率半导体激光器散热性能的方法，通过半导体激光器实物的测量与分析，建立半导体激光器的散热数学模型，采用热阻网络模型，分析各部位的散热薄弱环节，利用Pro/E建立二极管激光器结构模型，并利用Flo EFD进行热学模拟，主要采用改变散热片结构、热管技术散热、水冷散热的方法，对设计模型进行优化设计，得到散热效果好的大功率LD结构模型。79105

毕业论文关键词： 半导体激光器；散热设计；结温；热模拟；热阻

Thermal management design and experimental study of compact and high-power laser diode

Abstract: In recent years, with the development and design of laser diode, the power of laser diode gradually increased in the development, and the heat is also increasing, the performance of laser diode, generated by the work of a large number of waste heat constraints, when the temperature rise Highly to a certain extent ,it will make the laser failure, or even burned。 Based on the structural characteristics of the semiconductor lasers, this paper analyzes the causes and influencing factors of the waste heat generation。 The method of improving the heat dissipation performance of the high power laser diode is put forward。 The mathematical model of the laser diode is established by the measurement and analysis of the  laser diode, The thermal resistance model was established by using the thermal resistance network model。 The structure model of the diode laser was established by using Pro / E, and the thermal simulation was carried out by using Flo EFD。 The main method was to change the structure of heat sink, heat dissipation and water cooling。 The design model is optimized and the high power LD structure model with good heat dissipation effect is obtained。

Keywords: Laser diode; Heat sink design; ;Junction temperature; Thermal simulation;Thermal resistance

目录

摘要 i

Abstract i

1 绪论 1

1。1 半导体激光器的研究进展 1

1。1。1 国内半导体激光器的发展 2

1。1。2 国外半导体激光器的发展 3

1。2 半导体激光器在军事上的应用 4

1。3 半导体激光器在工业上的应用 5

1。4 项目研究的目的和意义 5

1。5 本文主要研究内容 6

2 半导体激光特性分析 7

2。1 半导体激光器的原理 7

2。1。1 工作原理 7

2。1。2 基本结构 7

2。2 半导体激光器的光束特性 8

2。3 半导体激光器散热特性 9

3 半导体激光器温度实测 11

3。1 实验平台的组建 11

3。2 半导体激光器不同结构模组温度测试