Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MODULE OF A TEMPERATURE REGULATING DEVICE FOR A SEMICONDUCTOR LASER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/024046
Kind Code:
A1
Abstract:
The proposed invention relates to a module of a temperature regulating device for a semiconductor laser. The essence of the proposed invention is that a flat thermally conductive surface of the aforesaid device is used as a thermally conductive base surface, wherein the module additionally contains two immobilizing plates which are rigidly fastened to said thermally conductive base surface and abut the lateral opposing sides of a lower thermally insulated surface of a thermoelectric element, said surface being in contact with the thermally conductive base surface, to prevent longitudinal and transverse displacement of the thermoelectric element on the thermally conductive base surface, and a thermally conductive plate is rigidly fastened to the thermally conductive base surface and is thermally insulated therefrom. The technical result of the proposed invention is that of providing more effective temperature regulation of a semiconductor laser operating under external mechanical factors, while simultaneously simplifying the structure, assembly and replacement of parts.

Inventors:
VAKH VOLODYMYR (UA)
GULAK SERGEY (UA)
Application Number:
PCT/IB2020/053597
Publication Date:
February 11, 2021
Filing Date:
April 16, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VAKH VOLODYMYR (UA)
GULAK SERGEY (UA)
International Classes:
H01S5/024; H01L23/38
Domestic Patent References:
WO2016059373A12016-04-21
WO1983002527A11983-07-21
Foreign References:
DE102007039701A12008-03-27
EP1023749A12000-08-02
US20020121094A12002-09-05
RU2687088C12019-05-07
EP1079480A22001-02-28
US20180287335A12018-10-04
EP0403011A11990-12-19
US20020003819A12002-01-10
US20030044130A12003-03-06
KR20140008698A2014-01-22
RU2126522C11999-02-20
RU2261463C12005-09-27
RU2382315C12010-02-20
GB2458338A2009-09-16
US20170302055A12017-10-19
US9490412B22016-11-08
US9001856B12015-04-07
US6697399B22004-02-24
US6219364B12001-04-17
US5195102A1993-03-16
RU2475889C22013-02-20
US5009717A1991-04-23
US0241859A1881-05-24
CH698316B12009-07-15
Attorney, Agent or Firm:
ZYBTSEV, Yevhen (UA)
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

1. Узел прибора терморегуляции полупроводникового лазера, содержащий базовую теплопроводящую поверхность к которой примыкает термоизоляционная поверхность термоэлектрического элемента, состоящего из двух термоизоляционных поверхностей между которыми расположен полупроводящий слой состоящий из набора полупроводниковых элементов h-, р- типов, при этом к противоположной термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента примыкает теплопроводящая пластина на противоположной стороне которой жестко зафиксирован полупроводниковый лазер, а также упомянутый узел содержит по меньшей мере один датчик температуры работы полупроводникового лазера отличающийся тем, что в качестве базовой теплопроводящей поверхности используют ровную теплопроводящую поверхность упомянутого прибора, при этом узел дополнительно содержит две фиксирующие накладки, которые жестко зафиксированы на упомянутой базовой теплопроводящей поверхности и которые примыкают к боковым противоположным сторонам нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента, соприкасающейся с базовой теплопроводящей поверхностью для предотвращения продольного и поперечного смещения термоэлектрического элемента на базовой теплопроводящей поверхности, а теплопроводящая пластина жестко закреплена на базовой теплопроводящей поверхности и термоизолирована от неё.

2. Узел по п. 1, в котором по меньшей мере одна из фиксирующих накладок содержит два боковых выступа, примыкающих к боковым сторонам нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента.

3. Узел по п. 1, в котором он дополнительной содержит опорную накладку, жестко зафиксированную на базовой теплопроводящей поверхности, при этом на верхней поверхности опорной накладки расположено два выступа между которыми размещен оптоволоконный выход полупроводникового лазера, опирающийся на верхнюю поверхность опорной накладки.

4. Узел по п. 3, в котором узел содержит ограничительную скобу, которая крепится на двух выступах, расположенных на верхней поверхности опорной накладки.

5. Узел по п. 1, в котором фиксация термоэлектрического элемента, теплопроводящей пластины и полупроводникового лазера осуществляется с помощью крепежных средств.

Description:
Узел прибора терморегуляции полупроводникового лазера

Область применения

Предложенное изобретение относится к узлу прибора терморегуляции полупроводникового лазера.

Известный уровень техники

Появление и удешевление производства изготовления полупроводниковых лазеров позволяет расширить сферу их использования в различных отраслях промышленности. Полупроводниковые лазеры широко используются в системах телеориентации, навигации и оптической связи, например, в системах наведения управляемого вооружения (например, в составе противотанкового ракетного комплекса), см. известные технические решения N°N° RU2126522, RU2261463, RU2382315.

Работа полупроводниковых лазеров, сопровождается значительным выделением количества тепла. В то же самое время эффективная работа полупроводниковых лазеров достигается при их работе в допустимом температурном диапазоне. Для поддержания заданного температурного диапазона работы полупроводникового лазера используются различные узлы прибора терморегуляции полупроводникового лазера, см. известные технические решения N°N° GB2458338, US2017302055A1 , US9490412, US9001856, US6697399, US6219364, US5195102, в которых используются термоэлектрические элементы, основанные на эффектах Зеебека и Пельтье, см. известные технические решения N°N°RU2475889, US5009717, US241859.

В общем виде термоэлектрический элемент представляет собой две термоизоляционные поверхности, между которыми расположен полупроводящий слой, состоящий из набора полупроводниковых элементов h-, р- типов (термопар). При подведении электрического тока к полупроводящему слою происходит охлаждение одной термоизоляционной поверхности и нагрев противоположной термоизоляционной поверхности.

Для маломощных полупроводниковых лазеров, возможен вариант реализации, когда термоэлектрический элемент располагается в самом корпусе полупроводникового лазера. Но данные полупроводниковые лазеры дороги в изготовлении и обладают малой мощностью, низкой надежностью и эффективностью терморегуляции, связанной с ограниченным объемом корпуса полупроводникового лазера. Поэтому для полупроводниковых лазеров возникает необходимость разработки и использования различного рода узлов прибора терморегуляции полупроводникового лазера. Известны узлы прибора терморегуляции полупроводникового лазера (далее по тексту сокращенно узел терморегуляции или узел), в которых используются термоэлектрический элемент, см. технические решения N°N°US6697399, СН698316.

Так, известный узел прибора терморегуляции полупроводникового лазера, см. патент N°US6697399, содержит базовую теплопроводящую поверхность, к которой примыкает термоизоляционная поверхность термоэлектрического элемента, состоящего из двух термоизоляционных поверхностей, между которыми расположен полупроводящий слой состоящий из набора полупроводниковых элементов h-, р- типов (термопар), при этом к противоположной термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента, примыкает термопроводящая пластина, на противоположной стороне которой жестко зафиксирован полупроводниковый лазер, а также упомянутый узел содержит по меньшей мере один датчик температуры работы полупроводникового лазера.

Конструктивной особенностью известного технического решения является то, что базовая теплопроводящая поверхность представляет собой ровную теплопроводящую пластину, на которую крепят термоэлектрический элемент, теплопроводящую пластину и полупроводниковый лазер закрываются кожухом, который крепиться на теплопроводящей пластине и закрывает полупроводниковый лазер. В последующем, сформированный узел терморегуляции крепится в корпусе прибора посредством теплопроводящей пластины. При использовании известного технического решения все тепло передается на теплопроводящую пластину.

Работа термоэлектрического элемента для обеспечения терморегуляции полупроводникового лазера основывается на значениях температуры, которые поступают с датчика температуры в систему управления, см. техническое решение N°CH698316, в котором на основании полученных данных о температуре определяется величина электрического тока, подаваемого на термоэлектрический элемент для поддержания заданного значения температуры работы полупроводникового лазера. Авторами предложенного изобретения было установлено, что работа полупроводниковых лазеров в системах телеориентации, навигации или других системах, размещенных на различного рода транспортных средствах (например, в составе противотанкового ракетного комплекса), управляемых снарядах или ракетно-космической технике, происходит под действием внешних механических факторов: вибраций, ударов и линейных нагрузок. Это приводит к большим механическим разнонаправленным воздействиям, которые могу привести к продольному и поперечному смещению деталей узла терморегуляции и разбалтыванию его крепежных соединений, что в общем результате приводит к преждевременному выходу из строя узла терморегуляции.

Также недостатком известных технических решений являются большие габаритные размеры, обусловленные использованием базовой теплопроводящей пластины на которой установлен корпус, которые вызывают сложности использования полупроводниковых лазеров в уже существующих приборах (систем телеориентации, навигации и наведения) в которых планируется использование полупроводниковых лазеров.

Также недостатком известного технического решения является сложность проверки работоспособности и замены деталей (полупроводникового лазера, термоэлектрического элемента, датчика температуры).

Также недостатком известного технического решения является большие затраты и материалоемкость, связанная с изготовлением базовой теплопроводящей поверхности в качестве которой используется теплопроводящая пластина, при этом следует отметить, что использование полупроводниковых лазеров в уже существующих системах относится к мелкосерийному производству, и связано с их использованием в различных, уже существующих модификациях приборов, системах, для которых могут быть использованы полупроводниковые лазеры различной мощности, поэтому возникает необходимость постоянной разработки базовой теплопроводящей пластины под конкретный прибор, а это дополнительные затраты.

Также недостатком известного технического решения является небольшая поверхность базовой теплопроводящей пластины, через которую осуществляется терморегуляция полупроводникового лазера. Также недостатком известного технического решения является низкое значение конвективного обмена, вызванное расположением полупроводникового лазера в корпусе.

Задача изобретения

Задачей предложенного изобретения является увеличение эффективности терморегуляции работы полупроводникового лазера под влиянием внешних механических факторов: вибраций, ударов и линейных нагрузок.

Также задачей предложенного изобретения является увеличение надежности работы узла терморегуляции полупроводникового лазера под влиянием внешних механических факторов.

Также задачей предложенного изобретения является увеличение надежности крепления полупроводникового лазера.

Также задачей предложенного изобретения является упрощение конструкции и уменьшение расхода материала.

Также задачей предложенного изобретения является упрощение монтажа.

Также задачей предложенного изобретения является упрощение проверки работоспособности деталей узла прибора терморегуляции полупроводникового лазера.

Также задачей предложенного изобретения является упрощение замены деталей узла прибора терморегуляции полупроводникового лазера.

Также задачей предложенного изобретения является устранение вышеупомянутых недостатков известного уровня техники.

Также задачей предложенного изобретения является расширение арсенала конструктивной реализации узла прибора терморегуляции полупроводникового лазера.

Другие задачи и преимущества предложенного изобретения будут рассмотрены ниже по мере изложения настоящего описания и фигур.

Известный узел прибора терморегуляции полупроводникового лазера, содержащий базовую теплопроводящую поверхность, к которой примыкает термоизоляционная поверхность термоэлектрического элемента, состоящего из двух термоизоляционных поверхностей, между которыми расположен полупроводящий слой, состоящий из набора полупроводниковых элементов h-, p - типов, при этом к противоположной термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента примыкает теплопроводящая пластина, на противоположной стороне которой жестко зафиксирован полупроводниковый лазер, а также упомянутый узел содержит по меньшей мере один датчик температуры работы полупроводникового лазера, согласно предложенному изобретению в качестве базовой теплопроводящей поверхности используют ровную теплопроводящую поверхность упомянутого прибора, при этом узел дополнительно содержит две фиксирующие накладки, которые жестко зафиксированы на упомянутой базовой теплопроводящей поверхности и которые примыкают к боковым противоположным сторонам нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента, соприкасающейся с базовой теплопроводящей поверхностью для предотвращения продольного и поперечного смещения термоэлектрического элемента на базовой теплопроводящей поверхности, а теплопроводящая пластина жестко закреплена на базовой теплопроводящей поверхности и термоизолирована от неё.

Также, согласно предложенному изобретению, по меньшей мере одна из фиксирующих накладок содержит два боковых выступа, примыкающих к боковым сторонам нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента.

Также, согласно предложенному изобретению, оно дополнительно содержит опорную накладку, жестко зафиксированную на базовой теплопроводящей поверхности, при этом на верхней поверхности опорной накладки расположено два выступа между которыми размещен оптоволоконный выход полупроводникового лазера, опирающийся на верхнюю поверхность опорной накладки.

Также, согласно предложенному изобретению, оно содержит ограничительную скобу, которая крепиться на двух выступах, расположенных на верхней поверхности опорной накладки.

Также, согласно предложенному изобретению, фиксация термоэлектрического элемента, теплопроводящей пластины и полупроводникового лазера осуществляется с помощью крепежных средств.

Также, согласно предложенному изобретению, в качестве крепежных средств используются болты, гайки, винты, шурупы, саморезы, дюбели, заклёпки, шайбы, штифты, шпильки или их комбинации. Также, согласно предложенному изобретению, между поверхностями соприкосновения нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента к базовой теплопроводящей поверхности сформирован теплопроводящий слой на основе термопасты.

Также, согласно предложенному изобретению, между поверхностями соприкосновения верхней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента к термопроводящей пластине сформирован теплопроводящий слой на основе термопасты.

Также, согласно предложенному изобретению, между поверхностью соприкосновения теплопроводящей пластины с полупроводниковым лазером сформирован теплопроводящий слой на основе термопасты.

Использование предложенного изобретения позволяет существенно увеличить поверхность базовой теплопроводящей поверхности, с обеспечением надежной фиксации на ней термоэлектрического элемента, который зафиксирован от продольного и поперечного смещения, при этом теплопроводящая пластина также жестко зафиксирована на базовой теплопроводящей поверхности и прижимает термоэлектрический элемент к базовой теплопроводящей поверхности. Также крепежные элементы теплопроводящей к базовой теплопроводящей поверхности препятствуют продольному и поперечному смещению термоэлектрического элемента на базовой теплопроводящей поверхности. При этом теплопроводящая пластина термоизолирована от базовой теплопроводящей поверхности, в результате чего, устраняется возможность термоперехода между базовой теплопроводящей поверхностью и теплопроводящей пластиной, что также увеличивает эффективность работы предложенного изобретения.

Наличие фиксирующих накладок упрощает фиксацию термоэлектрического элемента и препятствует его продольному, и поперечному перемещению на базовой теплопроводящей поверхности.

Использование предложенного изобретения также позволяет увеличить конвективный обмен (терморегуляцию) полупроводникового лазера во время его работы. Поскольку теплопроводящая пластина и внешняя поверхность полупроводникового лазера будет взаимодействовать с окружающим воздухом, находящимся в объеме корпуса прибора в котором установлен узел терморегуляции. Примыкание к торцевым сторонам нижней термоизоляционной поверхности термоэлектрического элемента, которая соприкасается с базовой теплопроводящей поверхностью, позволяет термоизолировать противоположные (нижнюю и верхнюю) термоизоляционные поверхности термоэлектрического элемента, что увеличивает тем самым эффективность его работы.

Наличие у фиксирующей накладки боковых выступов, примыкающих к боковым сторонам нижней термоизоляционной поверхности, соприкасающейся с базовой теплопроводящей поверхностью, позволяет увеличить надежность фиксации термоэлектрического элемента на базовой теплопроводящей поверхности и позволяет предотвратить поперечное, или продольное смещение термоэлектрического элемента.

Наличие опорной накладки, зафиксированной на базовой теплопроводящей поверхности, позволяет закрепить надежно оптоволоконный выход полупроводникового лазера по отношению к его выходу, что увеличивает надежность работы полупроводникового лазера.

Также использование предложенного изобретения позволяет упростить монтаж, демонтаж и замену деталей узла прибора терморегуляции полупроводникового лазера. При этом в качестве крепежных средств могут быть использованы, например, гроверы, болты, гайки, контргайки, винты, шурупы, саморезы, дюбели, заклёпки, храповые и отгибные шайбы, штифты, шпильки, фиксаторы резьбы, или их комбинации. Следует отдельно отметить, что крепежные средства фиксации теплопроводящей пластины на базовой теплопроводящей поверхности также ограничивают термоэлектрический элемент от продольного, или поперечного его смещения на базовой теплопроводящей поверхности, что также является преимуществом использования предложенного изобретения.

Наличие теплопроводящих слоев, сформированных на основе термопасты, улучшает соприкасание поверхностей, что улучшает терморегуляцию и эффективность использования предложенного изобретения.

Фигуры

При рассмотрении примеров осуществления предложенного изобретения используется узкая терминология. Однако, предложенное изобретение не ограничивается принятыми терминами и следует иметь в виду, что каждый такой термин охватывает все эквивалентные решения, которые работают аналогичным образом и используются для решения тех же самых задач.

Далее в настоящем описании будут приведены более подробно примеры практического воплощения предложенного изобретения.

Фиг. 1 - общий вид с фрагментарным вырезом узла терморегуляции, согласно предложенному изобретению.

Фиг. 2 - подетальный вид узла прибора терморегуляции полупроводникового лазера.

Фиг. 3 - вид сбоку узла терморегуляции, согласно предложенному изобретению.

Перечень позиций

1 - полупроводниковый лазер.

1i - оптоволоконный выход полупроводникового лазера 1.

1г - крепежное средство фиксации полупроводникового лазера 1.

1з - провода для подвода электрического тока к полупроводниковому лазеру 1.

2 - основание узла терморегуляции.

3 - термоэлектрический элемент.

3i - нижняя термоизоляционная поверхность термоэлектрического элемента 3, соприкасающаяся с базовой 5 теплопроводящей поверхностью.

Зг - верхняя термоизоляционная поверхность термоэлектрического элемента 3, соприкасающаяся с теплопроводящей пластиной 4.

Зз- полупроводящий слой термоэлектрического элемента 3.

З 4 - провода для подвода электрического тока в полупроводящий слой Зз термоэлектрического элемента 3.

4 -теплопроводящая пластина.

4i - крепежное средство фиксации теплопроводящей пластины 4 на базовой 2 термопроводящей поверхности.

5 - базовая теплопроводящая поверхность.

5-I , 5г - фиксирующие накладки.

5 3 - крепежное средство фиксации фиксирующих накладок 5i, 5г.

5 4 - боковые выступы фиксирующей накладки 5i. 6 - датчик температуры.

6i - крепежное средство датчика температуры 6 на теплопроводящей пластине 4.

7 - опорная накладка.

7i - верхняя поверхность опорной накладки 7.

7г - выступы опорной накладки 7.

7з- ограничительная скоба.

Пример реализации

На Фиг. 1 , Фиг. 2, Фиг. 3 изображен узел прибора терморегуляции полупроводникового лазера 1, содержащий основание 2 (на фигурах показан фрагмент основания 2), на котором в качестве базовой теплопроводящей поверхности 5 использована ровная поверхность части элемента прибора. Базовая 5 теплопроводящая поверхность соприкасается с нижней термоизоляционной поверхностью 3i термоэлектрического элемента 3, который состоит из двух термоизоляционных поверхностей 3i (нижняя), Зг (верхняя), между которыми расположен полупроводящий слой Зз, состоящий из набора полупроводниковых элементов h-, р- типов. К полупроводящему слою Зз, подсоединены два провода З4 для подвода электрического тока. Также к полупроводниковому лазеру 1 , подсоединены два провода 1з для подвода электрического тока.

Также на базовой 5 теплопроводящей поверхности жестко зафиксированы фиксирующие накладки 5i, 5г посредством крепежных средств 5 4 . Фиксирующие накладки 5i, 5г препятствуют продольному и поперечному перемещению термоэлектрического элемента 3 на базовой 5 теплопроводящей поверхности основания 2.

Фиксирующие накладки 5i, 5г, своими боковыми сторонами, примыкают к торцевым сторонам нижней термоизоляционной поверхности 3i, соприкасающейся с базовой 5 теплопроводящей поверхностью. Это позволяет термоизолировать верхнюю Зг и нижнюю 3i термоизоляционные поверхности друг от друга.

Фиксирующая накладка 5i содержит боковые выступы 5 4 , примыкающие к боковым сторонам нижней термоизоляционной поверхности 3- I , соприкасающейся с базовой 5 теплопроводящей поверхностью. Наличие боковых выступов 5 4 , фиксирующей накладки 5i, увеличивает надежность крепления термоэлектрического элемента 3 на базовой 5 теплопроводящей поверхности основания 2.

Фиксирующая накладка 5г расположена между проводами З 4 полупроводящего слоя Зз термоэлектрического элемента 3. Фиксирующая накладка 5г также ограничивает перемещение проводов З 4 в месте их подсоединению к полупроводящему слою Зз термоэлектрического элемента 3, что увеличивает надежность соединения и работы термоэлектрического элемента 3, что также является преимуществом предложенного изобретения.

Верхняя термоизоляционная поверхность Зг термоэлектрического элемента 3, соприкасается с термопроводящей пластиной 4, жестко зафиксированной посредством крепежных средств 4i на базовой 5 термопроводящей поверхности основания 2. При этом термопроводящая пластина 4 термоизолирована от базовой 5 термопроводящей поверхности через крепежные средства 4i, для устранения теплопередачи между базовой 5 теплопроводящей поверхностью и теплопроводящей пластиной 4.

Крепежные средства 4i также ограничивают продольное и поперечное перемещение термоэлектрического элемента 3 на базовой 5 тепло проводящей поверхности.

На противоположной поверхности теплопроводящей пластины 4 жестко зафиксирован полупроводниковый лазер 1, посредством крепежных средств 1г. Также на поверхности теплопроводящей пластины 4 жестко зафиксирован датчик температуры 6, посредством крепежного средства 6 1 .

На базовой 5 теплопроводящей поверхности также зафиксирована опорная накладка 7. На верхней поверхности 7i опорной накладки 7, расположены два выступа 7г между которым размещен оптоволоконный выход 1i полупроводникового лазера 1, при этом оптоволоконный выход 1i полупроводникового лазера 1 опирается на верхнюю поверхность 7i, опорной накладки 7. Ограничительная скоба 7з фиксируется на выступах 7г опорной накладки 7 и прижимает оптоволоконный выход 1i к верхней поверхности 7i, опорной накладки 7, что улучает надежность соединения оптоволоконного выхода 1i с полупроводниковым лазером 1, под действием внешних механических факторов, что в целом увеличивает эффективность работы предложенного изобретения.

Изготовление и использование предложенного изобретения осуществляется следующим образом. В приборе определяют основание 2 узла и определяют ровную теплопроводящую поверхность, которую будут использовать в качестве базовой 5 теплопроводящей поверхности, на которую размещают термоэлектрический элемент 3, на который устанавливают теплопроводящую пластину 4 и определяют места под отверстия для крепежных средств 4i фиксации теплопроводящей пластины 4, и отверстия для крепежного средства 5 4 для фиксирующих накладок 5i, 5г.

Для обеспечения лучшей теплопроводимости на базовой 5 теплопроводящей плоскости формируют теплопроводящий слой, на основе термопасты (на фигурах не изображен), на который располагают нижнюю термоизолированную поверхность 3i термоэлектрического элемента 3, которая соприкасается с базовой 5 теплопроводящей поверхностью. После чего устанавливают фиксирующие накладки 5i, 5г, которые предотвращают продольное и поперечное смещения термоэлектрического элемента 3 на базовой 5 теплопроводящей поверхности.

Затем на противоположной верхней термоизолированной поверхности Зг термоэлектрического элемента 3 также формируют теплопроводящий слой на основе термопасты (на фигурах не изображен) и после чего на верхнюю термоизолированную поверхность Зг устанавливают теплопроводящую пластину 4, которую посредством крепежных средств 4i жестко фиксируют на базовой 5 теплопроводящей поверхности и термоизолируют от нее. Затем на противоположной поверхности теплопроводящей пластины 4 также формируют теплопроводящий слой на основе термопасты (на фигурах не изображен), после чего на теплопроводящую пластину 4 устанавливают полупроводниковый лазер 1 и посредством крепежных средств 4i жестко фиксируют его на теплопроводящей пластине 4, на которой также фиксируют датчик температуры 6, посредством крепежного средства 6i.

Термоизоляция базовой 5 теплопроводящей пластины через крепежные средства 4i может осуществляться или изготовлением крепежных средств 4i из термоизолирующих материалов (пластмассы с низким значением теплопроводности) или использования втулки, изготовленной и термоизолирующих материалов данная втулка устанавливается на крепежное средство 4i.

Также на базовой 5 теплопроводящей поверхности устанавливают опорную накладу 7, напротив оптоволоконного выхода 1i полупроводниковым лазером 1, который располагают на верхней поверхности 7i опорной накладки 7 между двумя её выступами 7г, на которые устанавливают ограничительную скобу 7з.

После чего подключают термоэлектрический элемент 3, полупроводниковый лазер 1 через провода 1з и датчик температуры 6 через провода З4 к соответствующим системам питания и управления их работой (на фигурах не изображены).

Работа предложенного изобретения заключается в том, что на полупроводниковый лазер 1 и термоэлектрический элемент 3 подается электрический ток через провода 1з, З4. В процессе работы полупроводникового лазера 1 образуется (выделяется) тепло, часть которого отводится, в результате контакта корпуса полупроводникового лазера 1 с воздухом, а другая часть тепла отводится от полупроводникового лазера 1 на теплопроводящую пластину 4. Часть тепла от теплопроводящей пластины 4 отводится в результате контакта с воздухом, а другая часть тепла отводится от теплопроводящей пластины 4 к верхней термоизолированной поверхности Зг термоэлектрического элемента 3. От нижней термоизолированной поверхности 3i, термоэлектрического элемента 3, отводится тепло на базовую 5 теплопроводящую поверхность, в качестве которой используют ровную теплопроводящую поверхность основания 2. От базовой 5 теплопроводящей поверхности часть тепла отводится в результате её контакта с воздухом, а другая часть отводится на основание 2, являющееся элементом прибора и которре выполняет функцию радиатора. При этом благодаря термоизоляции теплопроводящей пластины 4 от базовой 5 теплопроводящей плоскости через крепежные средства 4i тепло не может передаваться от базовой 5 теплопроводящей поверхности к термопроводящей пластине 4. Данные о температуре с датчика температуры 6 поступают в систему управления, которая на основании полученных данных определяет величину электрического тока, подаваемого через провода З4 на полупроводящий слой Зз термоэлектрического элемента 3. В результате регулирования подачи электрического тока на полупроводящий слой Зз регулируется разность температур на нижней 3i и верхней Зг термоизолированных поверхностях термоэлектрического элемента 3.

Для замены термоэлектрического элемента 3 отсоединяют через крепежные средства 4i термопроводящую пластину 4 от базовой 5 термопроводящей поверхности. Отсоединяют термоэлектрический элемент 3 от источника питания и снимают его с базовой 2 термопроводящей поверхности, и тем самым производят замену термопроводящего элемента

3.

Для замены полупроводникового лазера 1 производят его отключение и отсоединение от термопроводящей пластины 3 через крепежное средство 1г.

Предложенное изобретение позволяет также быстро осуществлять осмотр и проверку работоспособности его деталей, что также является его преимуществом.

Предложенное изобретение обладает большим запасом для терморегуляции, обеспечивающей максимально эффективную работу полупроводникового лазера для обеспечения его необходимого спектрального диапазона.

Также преимуществом предложенного изобретения является то, что оно может быть использовано для различных компоновок и мощностей полупроводниковых лазеров.

Предложенное изобретение не ограничивается выше приведенными примерами реализации.

В данном описании приведены сведения, которые необходимы и достаточны для ясного понимания сути предложенного изобретения. Сведения, которые являются очевидными для специалистов в данные области техники, и которые не способствовали лучшему пониманию сущности предложенного изобретения не были приведены в данном описании.

Также понятно, что для ускорения монтажа могут быть изготовлены шаблоны для разметки отверстий на базовой теплопроводящей поверхности.

Также понятно, что для обеспечения термоизоляции крепежные средства могут содержать дополнительные термоизолированные накладки, вставки, изготовленные из термоизоляционного материала.

Также понятно, что при использовании предложенного изобретения фиксирующие накладки могут быть изготовлены из термоизоляционного материала.

Также понятно, что в качестве крепежных средств могут быть использованы клеевые композиции. В качестве термоизоляционных материалов могут быть использованы, например: стеклопластик, стеклотекстолит, гетинакс, акрил, поливинилхлорид.

Также понятно, что при использовании предложенного изобретения фиксирующие накладки могут жестко фиксировать на базовой термопроводящей поверхности по меньшей мере два термоэлектрических элемента.

Также понятно, что перед включением полупроводникового лазера датчик температуры может определять температуру теплопроводящей пластины и если ее температура выходит за допустимый диапазон работы полупроводникового лазера, то на термоэлектрический элемент подается электрический ток, при этом в случае отрицательных температур теплопроводящей пластины меняется также полярность подачи электрического тока на полупроводящий слой термоэлектрического элемента, в результате чего на верхней термоизолированной поверхности термоэлектрического элемента выделяется тепло для нагрева теплопроводящей пластины для достижения заданных температур, для эффективного включения полупроводникового лазера, после включения работы которого происходит изменения полярности подачи электрического тока на термоэлектрический элемент. Поскольку верхняя термоизолированная поверхность термоэлектрического элемента и теплопроводящая пластины термоизолированы, то и от базовой теплопроводящей поверхности происходит эффективная работа предложенного изобретения.

Технический результат

Техническим результатом предложенного изобретения является увеличение эффективности терморегуляции работы полупроводникового лазера под влиянием внешних механических факторов с одновременным упрощением конструкции, монтажа и замены деталей.