一、微通道热沉冷却大功率半导体激光器（论文文献综述）
张宏友[1]（2020）在《半导体激光器阵列近场非线性形变机理及降低方法研究》文中研究表明半导体激光器由于其高功率、高效率、高可靠性和体积小、重量轻等特点,目前已经被广泛应用于医疗美容、工业加工和科研应用等诸多领域。同时随着目前芯片生产技术的提升（芯片功率/效率和寿命的提升）、高效散热材料的开发和电子封装技术、设备的发展,半导体激光器已经逐渐成为目前最可靠和应用最广泛的光源之一。然而,半导体激光器阵列近场非线性SMILE效应目前是影响半导体激光器光束质量,限制半导体激光器应用的最主要因素之一。半导体激光器阵列近场非线性形变主要是由于在半导体激光器封装过程中巴条芯片受到封装引入的热应力,导致巴条中每一个发光点不能在同一条直线上。从而导致半导体激光器在光束准直后光束质量差,影响半导体激光器诸多应用。之前大多数研究主要集中在报道半导体激光器的测试表征SMILE效应方法、降低SMILE方法和SMILE效应对光束质量的影响等,对产生半导体激光器阵列SMILE效应的机理研究较少,且之前降低方法大多数会引入其他不利因素,如降低可靠性等。因此本文围绕半导体激光器阵列近场非线性形变产生机理及降低方法,开展如下研究工作:1.研究半导体激光器阵列近场非线性SMILE效应产生机理。半导体激光器阵列SMILE效应对于不同的封装方式有很大的区别,本文基于表面贴装工艺SMT（Surface Mounting Technology）,通过力学模型研究激光器阵列SMILE效应的产生机理。2.建立半导体激光器阵列近场非线性SMILE效应理论模型。本文依据双金属（Bi-metal）、三层（Tri-metal）和四层（Qua-metal）力学模型,通过优化建立适用于双层、三层和多层半导体激光器封装键合模型,分析不同封装结构下半导体激光器应力和应变。3.半导体激光器阵列非线性SMILE效应及封装热应力测试表征。为了更有效研究半导体激光器阵列封装受力和变形,本文提出了一种基于波长漂移法测试激光器封装引入热应力方法。同时通过机械接触式扫描探针法和光学成像法对半导体激光器阵列SMILE效应进行测试表征。4.分析影响半导体激光器阵列近场非线性SMILE效应的因素。根据建立的适用于半导体激光器阵列双层、三层和四层结构的SMILE效应的理论模型,分别从封装材料（热沉材料的杨氏模量和热膨胀系数）、封装结构（热沉和衬底的厚度）和封装工艺（键合温度）三个方面对影响半导体激光器阵列近场SMILE效应的因素进行分析研究。5.研究降低半导体激光器阵列近场非线性SMILE效应的措施。根据影响半导体激光器阵列近场SMILE效应的因素,分别从封装材料、封装结构和封装工艺提出三种降低半导体激光器阵列SMILE效应的措施。针对封装材料,提出“弯曲对抗法”降低SMILE效应;针对封装结构,提出“平衡热应力法”降低SMILE效应;针对封装工艺,提供“低温键合法”降低SMILE效应。6.研制出一款高功率、高可靠性、低SMILE效应的激光器器件。根据“平衡应力法”研制出一款适用于微通道水冷的低近场非线性形变半导体激光器器件,连续工作模式下输出功率大于250W,效率达65%以上,近场非线性形变平均值小于0.5微米,寿命达20000小时以上。
李德震[2]（2019）在《经济型宏通道半导体激光脱毛模块的设计》文中研究表明近年来,半导体激光器在我国工业、农业、军事和医疗等方面应用日益广泛。激光脱毛作为激光医疗美容的主要组成,在欧美国家已相当成熟,在国内的市场份额也日益增大。但是,半导体激光脱毛模块和芯片被国外激光行业巨头垄断。由于半导体激光器固有的工作原理,工作时将不可避免地产生大量热,而热量堆积将严重影响激光器的工作效率和可靠性。国外通常采用微通道热沉来解决激光模块的散热问题,但其结构复杂,成本高昂。为降低激光脱毛模块成本,便于推广应用,国内曾有采用宏通道热沉替代微通道的相关研究报导,但其宏通道的散热水平和芯组形式不便于国产激光脱毛模块和芯片的商业化应用。针对此问题,本文基于宏通道激光模块的结构特点,围绕经济型宏通道激光模块的芯组结构和散热片形式开展了基础研究,主要完成了以下工作。（1）改变宏通道激光模块传统一体式芯组形式,设计独立单元芯组,方便对目前质量欠佳的国产激光脱毛芯片进行预筛选,提高模块封装成品率,促进芯片实用化和改善,降低了芯片成本。降低芯组封装和烧结难度,提高模块芯组阵列的温度场分布均匀性和降低芯片封装应力,提高激光模块寿命。应用ANSYS分析芯组单元中绝缘瓷片厚度与芯片结温的关系,确定绝缘瓷片材质和厚度,节约材料成本。（2）改变宏通道激光模块散热片结构形式,设计菱形齿散热片,以模块芯组阵列的温度场分布为参考,应用Fluent分析验证菱形齿散热片相对方齿形式的散热均匀性。以芯片结温为衡量标准,应用CFDesign流体仿真软件分析对比微通道和菱形齿宏通道的散热水平,结合正交法完成菱形齿关键参数设计,使得宏通道模块更加轻便化。应用ANSYS分析证明设计模块的独立单元芯组相对一体式芯组的芯片封装热应力下降约50%。计算菱形齿宏通道模块造价相对国外微通道形式节约近70%。（3）编制模块封装工艺流程,保障模块工作性能和寿命。设计独立单元芯组的便捷型烧结夹具,提高封装的质量和效率,降低封装成本。依据烧结空洞的关联因素,调整烧结炉真空度降低烧结焊料层空洞,制定芯片腔面检验规范,筛除不良单元。封装激光模块制样,应用热释电型激光功率计测试模块制样的激光功率和光谱变化,表明其满足使用要求。老化实验推算模块寿命达20000h,达到实用化水平。
吴的海[3]（2019）在《高功率半导体激光器热设计及其对光谱特性影响的研究》文中认为高功率半导体激光器（HPLD）以其体积小、重量轻、效率高、成本低等优点广泛应用于泵浦固体与光纤激光器、工业加工、医疗美容、3D传感、自动驾驶等领域。受GaAs基材料本征物理属性及外延生长工艺的共同限制,LD的电光转换效率难以进一步提升。随着电流的增加,芯片产热严重,有源区温度持续升高,LD的输出功率随之发生热饱和与翻转。同时伴随着热功率的增大,芯片有源区温度的均匀性变差,导致LD光谱发生展宽,严重制约了LD的泵浦应用。因此,热管理对于HPLD来说尤为重要。本文围绕HPLD热阻和温度均匀性的优化设计,以及温度对光谱展宽的影响,开展了如下研究工作:1.推导出了适用于LD单管和巴条的三维解析热物理全面模型。针对该模型的关键性假设进行了讨论,明确了各假设所引入的误差以及该模型的适用性条件。针对传导冷却LD单管与巴条,基于波长漂移法和有限元仿真（FEM）验证了该三维解析热模型的准确性高达97%。2.基于三维解析热物理模型,研究了传导冷却HPLD单管与巴条的稳态热特性,揭示了激光器温度场、热流场的分布。研究表明:对于F-Mount单管和HardCS巴条,热流在芯片N面GaAs衬底内的扩散对整体散热的贡献分别为8%与6%,增加N面厚度和结构可进一步降低LD的热阻;揭示了测试夹具（外部散热条件）对F-Mount单管和HardCS巴条热阻的贡献分别高达36.8%和26.0%。3.提出了微分热扩散角和有效热扩散角的概念。应用微分热扩散角定量化表征了热流在LD封装体内的扩散过程;应用有效热扩散角合理化解释了传导冷却热沉各参数对激光器热阻的影响。基于三维解析热模型,给出了不同外部散热条件下传导冷却热沉、次热沉的理论热设计曲线;设计制作了两款高效散热性能的传导冷却LD巴条,将商用HardCS、MiniCS巴条的最大输出功率分别提高了12%和37%。此外,在恒定有源区温升条件下研究了封装结构对LD单管有源区内和巴条发光点之间温差的影响。4.建立了微通道液体制冷HPLD基于计算流体力学（CFD）的数值传热模型,研究了不同流量下微通道热沉（MCH）的对流换热系数（HTC）分布、流速分布、压降分布,以及各通道部分对整体散热的贡献。研究发现:微通道入口处的HTC比出口处大2个数量级;中间通道的平均HTC是底部通道和上通道的3倍;在标称流量0.3L/min下,底部通道与上通道对散热的贡献相等。对比LD巴条热阻测试结果,CFD数值模型在不同流量下的最大误差为10%。基于CFD数值计算结果,提出了HPLD微通道热沉的解析热阻网络模型,表征了MCH热阻的组成部分。相对于CFD数值模型,其热阻计算误差小于5%。此外,还对MCH进行了热阻、温度均匀性的优化,提出了三种可以减小巴条发光点间温度差异的MCH设计方案。设计制作了一款消除横向热扩散的MCH,其各发光点的温度接近100%一致,并通过LD巴条的空间光谱测试进行了验证。5.引入多高斯函数作为HPLD光谱的表征模型,并耦合三维解析热模型求解的温度场,研究了注入电流、芯片结构、封装热设计对LD单管及巴条光谱展宽的影响。研究结果表明:正常连续波（CW）模式工作时F-Mount单管和HardCS巴条单发光点的光谱FWHM展宽比例高达75%与180%;HardCS巴条发光点之间热串扰引起的光谱FWHM展展比例高达70%。在恒定有源区温升条件下,单管的光谱强度分布随着热沉厚度、宽度、长度以及次热沉厚度的增加而展宽;对于巴条,随着热沉变厚,巴条发光点之间温差减小导致了光谱宽度的减小,随着热沉变宽、次热沉变厚,巴条发光点之间温差增大导致了光谱的展宽。6.应用多高斯光谱模型研究了外延工艺一致性和封装结构形式对巴条光谱展宽的影响。研究发现:典型的外延生长工艺导致LD巴条光谱的展宽比例小于10%;对比四种常见不同封装结构的HPLD巴条,封装残余热应力对HardCS巴条的光谱展宽最为严重,展宽比例约为15%。
范嗣强[4]（2018）在《大功率半导体激光器热沉技术的研究现状》文中认为基于大功率半导体激光器（LD）高输出功率、高热流密度的特性,按照散热能力大小的分类,系统的介绍了传导冷却热沉、高速液冷冷却热沉、相变制冷微蒸发腔热沉的原理、结构、制作工艺;以及三类热沉相应的封装技术与目前发展现状。
邓增,沈俊,戴巍,张语,董学强,陈高飞,李珂,公茂琼[5]（2017）在《大功率半导体激光器散热研究综述》文中研究指明近年来,半导体激光器功率不断提高,由之引发的散热问题已成为限制半导体激光器发展的瓶颈。芯片温度升高引起激光器性能下降,要使激光器在大功率条件下依然保持良好特性就必须强化对激光器芯片的散热。通过分析激光器芯片温度对激光器各项性能指标的影响,说明了降低芯片温度对保证激光器正常工作的重要性。鉴于流体侧的对流传热热阻在总热阻起主导作用,重点分析半导体激光器散热结构中流体侧的散热方法,并将其分为传统散热方法和新型散热方法,传统散热方法包括平板热沉散热、大通道水冷等,新型散热方法包括微通道散热、喷雾冷却、射流冲击、热管散热和液态金属散热。总结了各种方法的优缺点,从热流密度和温差两个指标评价各种散热方法,探讨其在激光器散热上的应用前景。
贾冠男[6]（2017）在《大功率半导体激光阵列芯片封装关键技术研究》文中研究说明大功率半导体激光器是激光行业中极具成长潜力和极富研究价值的器件,其应用遍及众多事关国计民生的重要领域。半导体激光阵列（LDA）芯片作为大功率半导体激光器的核心部件,其封装质量不仅严重影响半导体激光器的输出特性（如功率、波长、偏振特性、光束质量等）,而且直接决定了半导体激光器的可靠性,特别是寿命。因此LDA芯片封装技术是大功率半导体激光器研发与制造的基础技术。本论文针对LDA芯片封装中需要解决的三个关键技术问题——Smile效应、芯片散热和芯片焊接稳定性进行了系统的理论和实验研究,取得了以下成果:1、提出了应力补偿法抑制Smile效应技术,该技术基于应力补偿原理,通过控制焊接前LDA裸芯片的弯曲,对芯片施加一个与封装热应力反向的外加应力,用以对封装热应力进行充分补偿,可以将Smile效应稳定控制在0.5μm之内,且不会影响LDA器件的各项光电性能参数。裸芯片的外加应力可以用其弯曲方向和弯曲量来表征,通过测量芯片弯曲量来间接量化外加应力,从而建立外加应力与Smile效应之间的稳定对应关系,实现对Smile效应的稳定控制。2、提出了探针扫描法测量Smile效应技术,该技术以LDA芯片N面的起伏来表征芯片本身的弯曲,利用精密探针,通过机械接触式扫描的技术测量N面起伏来快速获得Smile效应的近似结果。该技术可以获得准确的Smile效应形态,Smile效应大小的测量值与实际值之差小于1μm,且实际值不会超出测量值。此外,该技术操作简单,测量耗时短,可在1分钟之内完成测量。更重要的是,使用该技术测量Smile效应时,无需对LDA器件加电,可在芯片焊接完成后立即进行测量。因此该技术可以方便地集成在LDA芯片批量化封装的流水中,实现对焊接Smile效应的实时在线监测,从而确保焊接工艺的稳定性,提高焊接良品率。3、设计开发了基于激光3D打印的镍基稀土合金微通道冷却热沉,减小了LDA器件的Smile效应,提高了激光器稳定性与寿命。通过数值模拟优化微通道热沉的内部结构,弥补了镍基稀土合金热导率较低的缺陷,获得了散热能力良好的微通道热沉。热沉性能测试结果显示,该热沉最高可满足120W/bar连续输出LDA芯片的散热。在冷却水流量0.3L/min,水温25℃的条件下,该热沉用于冷却功率80W/bar连续输出的LDA芯片,热阻0.4K/W,仅比商用无氧铜微通道热沉高出11.1%,压降0.5bar。Smile效应0.8μm,比商用无氧铜热沉降低了46.7%。经过1000小时常规老化后,器件功率衰减程度小于3%。4、采用控制变量法系统研究了AuSn焊接工艺参数对LDA器件性能的影响,获得了焊接温度、保温时间和焊接压强对LDA器件焊层质量、功率、波长红移值和Smile效应的影响规律,并得出了优化的AuSn焊接工艺曲线。采用该焊接工艺曲线封装的传导冷却Mini-bar激光器,在冷却温度25℃,工作电流连续60A的条件下,输出功率58.7W,波长红移值11.1nm,Smile效应小于0.3μm,且焊层无空洞。封装效果在现有的报道中处于领先水平。
范嗣强[7]（2015）在《大功率激光二极管阵列节流微蒸发制冷热沉的原理与实验研究》文中指出微型节流蒸发腔制冷（Micro miniature J-T Refrigerator:MMR）热沉是一种利用蒸汽压缩、节流蒸发、相变吸热的原理制成的微型化制冷装置,包含微型压缩机、风冷冷凝器、节流元件、微蒸发腔等部件。专用于发热面积小、热流密度高的电子元器件,特别是大功率激光二极管（Laser Diode:LD）散热。与传统的LD微通道液冷热沉相比较,利用冷却剂相变潜热,能够在冷却剂很小的质量与流量下实现很大的换热量、具备很高的散热密度;冷却剂在相变吸热的时候温度保持不变,克服了传统液冷微通道热沉由于冷却液在入口、出口温度不同而引起的LD阵列在不同发光点制冷效果差异而导致出光功率变化、波长漂移等不利因素。同时兼具冷却温度更低、冷却系统结构更简单、冷却系统体积更小、总耗能更低等优点。而随着大功率激光技术的发展,更大功率、热流密度更高的LD被研制,传统的液冷微通道单相传热冷却已经不能满足要求。因此,近年来,利用相变换热冷却微型化制冷的研究引起了国外相关科研机构和公司的广泛关注并相继报道了诸多具有重要意义的研究成果。国际上对MMR的研究可分为理论模拟研究、微型节流元件形式研究、制冷剂工质研究、微型制冷蒸发腔结构研究、包含微型压缩机等部件的微型制冷系统研究以及对包含大功率LD等高热流的不同热负载实验技术研究。国内研究目前处于起步阶段,集中在理论模拟、相变冷却方式、微蒸发腔结构等领域。理论研究方面主要从蒸汽压缩制冷的机理、微通道内冷却剂相变特性、微通道内单相流动特性、两相流动特性、数值模拟热沉温度分布等;节流元件形式包括节流阀、毛细管节流、多孔喷射节流等多种形式;在微蒸发腔的结构形式集中在对单一空腔简单结构、多微通道蒸发腔、蒸发腔的加工制作工艺、微蒸发腔材料等方面展开研究。另有少量对直流微型压缩机、冷凝器等制冷系统的研究。由于微蒸发腔制冷剂不同于冷却水一般液冷材料,冷却剂在微通道内的相变过程较为复杂,影响其换热的因素较多,目前的研究还不够完善,另外其在工作的时候需要考虑密封、制冷剂初期的加注工艺,因此,不同于大功率激光二极管广泛使用的微通道液冷热沉产品,目前国内外还没有成熟的基于微蒸发腔制冷的热沉产品销售和使用。大功率激光二极管的有效散热是LD能够在军事、工业、科研、医疗等广泛重要领域大规模推广应用的前提和根本,自是1962年R.N..Hall等人采用扩散技术研制出第一台Ga As同质结LD以来,其散热研究就一直是学术科研领域一个经典的课题,随着LD制作工艺的成熟、出光功率的提高,其散热方式经历了常规传导冷却、TEC制冷冷却、常规通道水冷、硅微通道和铜微通道水冷等方式,得到了层出不穷的研究成果。在国内的研究机构中,重庆师范大学光学工程重点实验室戴特力教授于1998年于国内首次研制成功硅微通道水冷热沉,使我国成为第5个国家掌握该技术的国家之一。2010年同一实验室的作者意识到微通道液冷的不足之处及其散热的极限后,根据当时国外的少量文献报道,创新性提出针对大功率LD散热的微蒸发制冷方法和研究方案,2011年申请国家自然科技基金项目《大功率半导体激光器阵列的微蒸发冷却封装组件的原理与实验研究》并获基金支持（No:61008059）,2014年提出该项目的后续研究申请重庆市科委前沿技术项目《大功率激光二极管微蒸发腔制冷组件的设计制作及特性参数研究》并获资助（No:cstc2014jcyjA70005）。本文基于上述两个项目的基础,主要采用理论分析、数值模拟和实验相结合的方法研究了大功率LD微型蒸发腔制冷系统的相变制冷原理,对微蒸发腔热沉散热温度分布进行了数值模拟,设计了结合微通道的微蒸发腔结构尺寸,研究了微蒸发腔制作加工工艺、封装工艺、激光二极管条与热沉的焊接工艺,完成了微蒸发腔制冷系统的设计与实验。具体内容如下:①根据热力学第二定律,从基本的单级蒸气压缩式制冷的理论原理入手,分析了单级循环制冷的系统组成、系统的压力-比焓图、温度-比熵图,建立了基于微型化的膨胀阀、压缩机、蒸发器、冷凝器各部件的热力学及系统性能参数计算模型。②根据大功率LD的发热特性、热流密度,设计了含毛细管节流元件、微蒸发腔集成一体的5层结构微蒸发腔组件,并进行了有限元法冷却散热的数值模拟,得到了在LD热负载为60瓦时的温度分布与热流密度。模拟结果表明,该设计方案能够实现对60瓦热负载的大功率LD进行冷却。③实验研究了微蒸发腔的制作工艺,采用5层高导热无氧铜作为蒸发腔基本材料,研究了制作微蒸发腔的线切割工艺、多层无氧铜焊接工艺、表面光滑腐蚀工艺、LD焊接工艺以及制冷系统各部件的组装配合工艺。④开展了采用蒸镀金属电阻的方式充当LD热源的多次实验研究。分别实验了单根弯曲毛细管并采用机械雕刻机制作的三层结构的微蒸发腔、多通道的三层结构微蒸发腔、多通道的5层结构微蒸发腔。观察了微通道中沸腾-蒸发现象,详细记录了实验过程及实验现象与数据,仔细探讨了试验中出现的困难与不足,最后得到较为满意的满足LD散热的微蒸发腔结构尺寸和样品。⑤开展了使用R22、R134a、以及混合工质等不同制冷剂工质的微蒸发实验,得到各自的实验数据,开展了在压缩机不同转速下LD的出光特性实验,得到了不同转速与输出光功率、输出波长、制冷效率等参数的关系。
李雅静,彭海涛[8]（2015）在《大功率半导体激光器载体设计》文中认为激光器工作时由于存在各种非辐射复合损耗和自由载流子吸收等损耗机制,使注入到器件中的部分电功率转换成热耗散在激光器内,直接影响激光器的效率和寿命,因此散热处理一直是一个引人注意的焦点。采用微通道载体解决大功率半导体激光器阵列连续工作时散热问题,通过ANSYS软件模拟优化结构参数,实验测得了大功率半导体激光器阵列热阻。
李丛洋[9]（2015）在《高功率半导体激光器微通道热沉模拟优化及SLM制造》文中提出半导体激光器因其转换效率高、寿命长、体积小、重量轻、可靠性高、能直接调制且易与其他半导体器件集成等优点,广泛应用于工业加工、激光医疗、激光通讯、信息显示,航空航天等领域。高的光输出功率带来的高耗散热量如不及时消除会造成温升导致阈值电流升高,效率降低,激光波长发生温漂等影响光束质量。芯片温度的控制是半导体激光器发展中的一个重要的研究领域,微通道热沉作为半导体激光器主要的散热方式已成为其高性能工作的关键器件。依据计算流体力学和计算传热学理论,从实验影响物理量出发选择并确定控制方程,使用有限体积法对控制方程离散,基于一款微通道热沉确立物理和数学模型,对导入模型加载边界条件和初始参数,用可实现k-?模型作为湍流计算模型。利用FLUENT软件进行了微通道热沉内部通道流场温度场的数值计算和后处理。影响微通道热沉散热性能的主要结构因素是:进出口宽度、微通道宽度、间距、高度及通道脊长度。通过数值模拟分别研究了进水通道流量不均匀的原因;在微通道高度进出口宽度为固定值的条件下微通道宽度,间距,通道脊长度和壁面粗糙度4个因素分别对芯片表面温升和压降散热性能的影响规律两个方面。提出改进方案优化进水层通道结构使返水孔流量均匀化;表面温升随微通道间距、宽度、通道脊长度变小而降低但趋势放缓,压降随间距减小宽度增加而减小,随长度增加而增大;一定范围内,温升随壁面粗糙度增大而减小,压降随之增大而增大。数值计算获得特定外形尺寸下最优内通道结构尺寸参数,理论上验证了SLM工艺表面质量对热沉散热性能提升可行性。最优结构热沉热阻为0.34K/W,压降为0.9bar。利用EOS M270成型设备从工艺参数对成型件致密度和表面粗糙度的影响规律;纯镍微小结构成型质量;热沉摆放方式和支撑添加方法3个方面来研究采用SLM制造纯镍微通道热沉的工艺。得到成型质量最优的工艺参数、成型尺寸范围及成型摆放和支撑添加方法,并制造出经数值计算优化的微通道热沉。将成型的微通道热沉表面处理后与单bar输出功率80W的半导体芯片封装进行功率光谱等激光参数测试,经测量得在流量0.3L/min下芯片表面温升18℃,计算得此微通道热沉热阻0.39K/W,压降1.4bar,满足芯片散热要求,验证了优化方案的可行性。
王翠[10]（2015）在《复合微通道热沉优化设计研究》文中研究指明近年来,半导体激光器技术迅速发展,随着功率的日益增大,集成度的不断提高,产生的热流密度也随之增长,传统的冷却器件已无法满足散热要求,微通道热沉作为新型散热器件应运而生。随后,由于集成式微通道热沉散热能力更突出,热阻更小且兼容性好而备受关注。但是温度分布不均匀和热应变大成为制约大功率半导体激光器列阵发展的重要问题。本文以微通道热沉在大功率半导体激光器上的应用为背景,对双相微通道热沉进行了三维数值研究,并对影响微通道热沉散热以及封装热应变的参数做了深入的探讨。根据热沉整体热阻理论分析,对微通道热沉的传热特性进行了研究,并根据数值研究结果对常规五层无氧铜微通道热沉的特征尺寸进行了优化设计,将改进后的微通道热沉的散热性能和传统微通道热沉做了比较。同时提出了一种新型的改善微通道热沉与激光器砷化镓芯片封装热效应的方法,用钨铜材料作为热沉材料,运用有限元分析法,对复合微通道热沉的热应变进行了数值计算和分析,最后制备出符合大功率半导体激光器散热及封装要求的复合微通道热沉。上述研究表明:（1）和传统微通道热沉相比,改进后的复合微通道热沉具有更小的水力直径,更小的热阻和更好的温度均匀性,热阻大约为0.25℃/W,比传统微通道热沉降低了30%50%;（2）复合微通道热沉具有更小的热应变,smile值可以控制在1μm以内;（3）复合微通道热沉各层厚度具有一个最优比例,并且最优比例受壁面最高温度的影响,同时也影响着微通道热沉整体热膨胀系数的影响;（4）复合微通道热沉在热阻和热应变两方面,都远胜于传统微通道热沉。本文的研究结果和结论对微通道热沉的设计具有重要的指导意义。
二、微通道热沉冷却大功率半导体激光器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微通道热沉冷却大功率半导体激光器（论文提纲范文）
（1）半导体激光器阵列近场非线性形变机理及降低方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 半导体激光器阵列器件概述 |
| 1.2 半导体激光器工作原理 |
| 1.3 半导体激光器应用介绍 |
| 1.4 半导体激光器近场非线性形变研究进展 |
| 1.5 本论文的研究意义 |
| 1.6 本论文的研究方向和目标 |
| 1.7 本论文的主要研究内容和安排 |
| 第2章 激光器阵列SMILE效应类型及产生机理研究 |
| 2.1 半导体激光器阵列SMILE效应类型研究 |
| 2.1.1 半导体激光器快轴方向SMILE效应 |
| 2.1.2 半导体激光器光束传播方向SMILE效应 |
| 2.1.3 本文研究重点 |
| 2.2 半导体激光器阵列近场非线性产生机理研究 |
| 2.2.1 热应力基础理论计算 |
| 2.2.2 半导体激光器巴条封装引入热应力分布 |
| 2.2.3 半导体激光器巴条弯曲机理研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于SMT工艺激光器阵列SMILE效应理论模型 |
| 3.1 双金属Bi-metal模型应力和形变分析 |
| 3.2 三层结构Tri-metal模型应力和形变分析 |
| 3.3 四层结构Qua-metal模型应力和形变分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 半导体激光器封装应力和SMILE测试方法研究 |
| 4.1 封装应力测试方法介绍 |
| 4.1.1 基于冷波长漂移法计算应力分布 |
| 4.2 半导体激光器阵列近场非线性测试方法研究 |
| 4.2.1 半导体激光器阵列近场非线性测试方法 |
| 4.2.2 半导体激光器阵列近场非线性计算方法 |
| 4.2.3 本文采用的测试设备和计算方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于SMT工艺影响激光器阵列SMILE因素分析 |
| 5.1 封装材料对半导体激光器阵列SMILE效应的影响 |
| 5.2 封装结构对半导体激光器阵列SMILE效应的影响 |
| 5.3 封装工艺对半导体激光器阵列SMILE效应的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于SMT工艺降低激光器阵列SMILE措施研究 |
| 6.1 弯曲对抗法降低SMILE效应 |
| 6.2 平衡热应力法降低SMILE效应 |
| 6.3 低温键合法降低SMILE效应 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结及主要创新点 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 符号及缩写词 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）经济型宏通道半导体激光脱毛模块的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本文课题研究背景、目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光脱毛的研究现状 |
| 1.2.2 半导体激光器简述 |
| 1.2.3 半导体激光器散热模块的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 半导体激光脱毛模块的设计要求与总体方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 脱毛的基本要求 |
| 2.3 大功率半导体激光脱毛模块的技术要求 |
| 2.3.1 半导体激光模块芯组的温度和应力 |
| 2.3.2 半导体激光脱毛模块的波长指标 |
| 2.3.3 半导体激光脱毛模块的能量指标 |
| 2.4 大功率半导体激光脱毛模块的经济性要求 |
| 2.5 经济型大功率半导体激光脱毛模块的总体设计方案 |
| 2.5.1 芯组结构设计方案 |
| 2.5.2 宏通道散热结构设计方案 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 经济型宏通道半导体激光脱毛模块的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 经济型宏通道二维叠阵激光模块设计 |
| 3.3 独立单元芯组模块的设计 |
| 3.3.1 传导热沉的设计 |
| 3.3.2 芯组焊料的设计 |
| 3.3.3 绝缘瓷片的设计 |
| 3.4 散热热沉的分析 |
| 3.4.1 散热理论基础 |
| 3.4.2 微通道的热仿真分析 |
| 3.4.3 宏通道齿形散热片的流场分析 |
| 3.4.4 菱形散热片的热仿真分析 |
| 3.5 宏通道散热单元芯片的热应力改善分析 |
| 3.6 模块散热性能的整体评价和结论 |
| 3.7 模块电绝缘设计 |
| 3.8 模块经济性对比 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 模块封装工艺研究及性能检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 封装工艺方案确定 |
| 4.3 封装前期准备 |
| 4.4 芯组制备 |
| 4.4.1 芯组烧结夹具设计 |
| 4.4.2 芯组烧结工艺设计 |
| 4.4.3 芯组检验 |
| 4.5 模块成型 |
| 4.6 经济型激光模块制样的检测 |
| 4.6.1 激光功率和光谱测试 |
| 4.6.2 老化实验推算模块工作寿命 |
| 4.7 模块性能检测的评价 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）高功率半导体激光器热设计及其对光谱特性影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高功率半导体激光器简介 |
| 1.1.1 基本工作原理 |
| 1.1.2 芯片结构 |
| 1.1.3 常见封装形式 |
| 1.1.4 808nm激光器的发展现状 |
| 1.2 温度对半导体激光器的影响 |
| 1.2.1 热源产生机理 |
| 1.2.2 温度对效率、功率的影响 |
| 1.2.3 温度对波长的影响 |
| 1.2.4 温度对寿命的影响 |
| 1.3 高功率半导体激光器的光谱特性 |
| 1.3.1 泵浦应用对光谱的要求 |
| 1.3.2 光谱展宽机理 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 HPLD热设计研究现状 |
| 1.4.2 HPLD光谱展宽研究现状 |
| 1.5 本论文的研究目的与意义 |
| 1.6 论文的主要研究内容 |
| 第二章 半导体激光器的稳态热物理模型 |
| 2.1 半导体激光器现有稳态热模型综述 |
| 2.2 半导体激光器的三维稳态热模型 |
| 2.2.1 单管的三维稳态热模型 |
| 2.2.2 巴条的三维稳态热模型 |
| 2.3 模型适用性讨论 |
| 2.3.1 侧边绝热边界条件的影响 |
| 2.3.2 顶面散热方式的影响 |
| 2.3.3 芯片和次热沉横向与纵向尺寸的影响 |
| 2.3.4 热源分布的影响 |
| 2.4 实验验证 |
| 2.4.1 实验原理与测试装置 |
| 2.4.2 实验结果与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 传导冷却高功率半导体激光器的稳态热特性及热设计研究 |
| 3.1 传导冷却HPLD的稳态热特性 |
| 3.1.1 单管的稳态热特性 |
| 3.1.2 巴条的稳态热特性 |
| 3.2 传导冷却HPLD的封装热设计 |
| 3.2.1 传导冷却热沉设计 |
| 3.2.2 次热沉设计 |
| 3.2.3 商用LD热设计讨论及实验验证 |
| 3.3 封装热设计对有源区温度分布的影响 |
| 3.3.1 热沉设计的影响 |
| 3.3.2 次热沉设计的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高功率半导体激光器微通道制冷器的传热特性及优化设计 |
| 4.1 HPLD微通道液体制冷器的发展现状 |
| 4.2 MCH的数值传热模型 |
| 4.2.1 物理模型及假设 |
| 4.2.2 数值模型及验证 |
| 4.3 MCH的传热与流动特性 |
| 4.3.1 传热与流动特性 |
| 4.3.2 传热、压降与流速的关系 |
| 4.3.3 实验验证与讨论 |
| 4.4 等效热阻模型 |
| 4.4.1 经典肋片数值模型 |
| 4.4.2 解析热阻网络模型 |
| 4.5 MCH的优化设计 |
| 4.5.1 热阻与压降优化 |
| 4.5.2 温度均匀性优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高功率半导体激光器稳态光谱的展宽研究 |
| 5.1 光谱展宽机理及多高斯光谱模型 |
| 5.2 单管的光谱展宽 |
| 5.2.1 注入电流密度对光谱的展宽 |
| 5.2.2 芯片结构对光谱的展宽 |
| 5.2.3 封装热设计对光谱的展宽 |
| 5.2.4 实验结果与讨论 |
| 5.3 巴条的光谱展宽 |
| 5.3.1 外延工艺一致性对光谱的展宽 |
| 5.3.2 封装回流工艺对光谱的展宽 |
| 5.3.3 注入电流密度对光谱的展宽 |
| 5.3.4 封装热设计对光谱的展宽 |
| 5.3.5 实验验证与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究成果 |
| 6.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 附录 符号及缩写词 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）大功率半导体激光器热沉技术的研究现状（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 LD传导冷却方式及相应封装热沉 |
| 2.1 功率低于15W激光器冷却 |
| 2.2 输出功率为40-60W半导体激光器的冷却 |
| 2.3 脉冲激光器的冷却 |
| 3 LD液体冷却方式及相应封装热沉 |
| 3.1 大通道水冷热沉 |
| 3.2 微通道 (MCC) 液冷热沉 |
| 3.3 特殊微通道 (Ma CC) 液冷热沉 |
| 3.4 其他类型的液冷热沉 |
| 4 大功率半导体激光器相变制冷研究 |
| 5 结论 |
（5）大功率半导体激光器散热研究综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 芯片温度对激光器性能的影响 |
| 1.1 温度对阈值电流的影响 |
| 1.2 温度对斜率效率的影响 |
| 1.3 温度对发光功率的影响 |
| 1.4 温度对激光器发光波长的影响 |
| 2 半导体激光器散热分析 |
| 2.1 半导体激光器传热过程分析 |
| 2.2 半导体激光器散热方法分析 |
| 3 传统流体侧散热方法 |
| 3.1 自然对流热沉冷却 |
| 3.2 大通道内水冷 |
| 3.3 半导体冷却 |
| 4 新型散热方式 |
| 4.1 微通道散热 |
| 4.2 喷雾冷却 |
| 4.3 射流冲击冷却 |
| 4.4 热管散热 |
| 4.5 液态金属冷却 |
| 5 热流密度与温差综合分析 |
| 6 结论 |
（6）大功率半导体激光阵列芯片封装关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 半导体激光阵列器件概述 |
| 1.2.1 半导体激光阵列芯片的基本结构 |
| 1.2.2 半导体激光阵列器件的基本工作原理 |
| 1.3 大功率半导体激光阵列芯片封装中的关键技术 |
| 1.3.1 Smile效应抑制技术与测量技术 |
| 1.3.2 微通道热沉散热技术 |
| 1.3.3 AuSn合金焊料焊接技术 |
| 1.4 Smile效应抑制与测量技术研究现状 |
| 1.4.1 Smile效应抑制技术研究现状 |
| 1.4.2 Smile效应测量技术研究现状 |
| 1.5 微通道热沉散热技术研究现状 |
| 1.6 AuSn焊料焊接技术研究现状 |
| 1.7 本论文主要研究内容 |
| 第2章 应力补偿法抑制Smile效应研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热弹塑性理论 |
| 2.3 应力补偿法抑制Smile效应的原理与芯片焊接数值模拟 |
| 2.3.1 应力补偿法抑制Smile效应的原理 |
| 2.3.2 芯片焊接数值模型建立的假设条件 |
| 2.3.3 数值模拟的控制方程与边界条件 |
| 2.3.4 数值模拟结果 |
| 2.4 应力补偿法抑制Smile效应的实验研究 |
| 2.4.1 实验设备与测量、控制裸芯片弯曲的实现方法 |
| 3.4.2 外加应力补偿对Smile效应的影响 |
| 2.4.3 外加应力补偿对器件光电性能的影响 |
| 2.4.4 应力补偿法抑制Smile效应的可重复性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 探针扫描法测量Smile效应研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 探针扫描法测量Smile效应的原理 |
| 3.3 探针扫描法测量Smile效应的实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光 3D打印镍基稀土合金微通道热沉研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 镍基稀土合金微通道热沉数值模拟与结构优化 |
| 4.2.1 微通道热沉数值模型建立的假设条件 |
| 4.2.2 数值模拟的数学模型与边界条件 |
| 4.2.3 微通道特征尺寸对单条微通道性能影响的研究 |
| 4.2.4 微通道热沉整体结构优化 |
| 4.3 镍基稀土合金微通道热沉性能测试 |
| 4.3.1 压降测试 |
| 4.3.2 热阻测试 |
| 4.3.3 Smile效应测试 |
| 4.3.4 稳定性与寿命测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 AuSn焊接工艺参数对LDA器件性能影响的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AuSn焊料的特性与制备方法 |
| 5.2.1 AuSn焊料的特性 |
| 5.2.2 AuSn焊料的制备方法 |
| 5.3 焊接工艺参数对LDA器件性能影响的实验研究 |
| 5.3.1 实验方案 |
| 5.3.2 焊接工艺参数对焊层质量的影响 |
| 5.3.3 焊接工艺参数对激光器性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）大功率激光二极管阵列节流微蒸发制冷热沉的原理与实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体激光二极管的发展与研究 |
| 1.3 新型半导体激光器的发展及研究 |
| 1.4 半导体激光器冷却方式及制冷热沉的研究 |
| 1.4.1 大功率半导体激光器的传导冷却方式及相应封装热沉 |
| 1.4.2 大功率半导体激光器的液体冷却方式及相应封装热沉 |
| 1.4.3 多片半导体激光器的冷却封装 |
| 1.5 大功率激光二极管热沉优化 |
| 1.6 大功率半导体激光器相变制冷研究 |
| 1.7 本论文主要研究工作及创新性 |
| 1.8 论文组织结构 |
| 1.9 本章小结 |
| 2 半导体激光器发热特性及危害性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 半导体激光器的输出参数特性 |
| 2.2.1 电光转换效率 |
| 2.2.2 半导体激光器输出光束特性 |
| 2.3 半导体激光器的热效应对输出参数的影响 |
| 2.3.1 结点温度对阈值电流的影响 |
| 2.3.2 结点温度对斜效率的影响 |
| 2.3.3 结点温度对输出功率的影响 |
| 2.3.4 结点温度对激光器输出波长的影响 |
| 2.3.5 结点温度对寿命的影响 |
| 2.4 半导体激光器的热来源 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 大功率激光微蒸发腔蒸气压缩制冷原理及理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸气压缩式制冷的热力循环 |
| 3.2.1 循环及热效率 |
| 3.2.2 逆卡诺循环 |
| 3.2.3 变温热源的逆卡诺循环 |
| 3.3 单级蒸气压缩制冷的热力循环 |
| 3.3.1 单级蒸气压缩制冷的理论热力循环 |
| 3.3.2 单级蒸气压缩制冷的实际热力循环 |
| 3.4 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 |
| 3.4.1 膨胀阀 |
| 3.4.2 压缩机 |
| 3.4.3 蒸发腔 |
| 3.4.4 冷凝器 |
| 3.5 传热学基础及制冷交换器 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 微蒸发腔制冷组件的设计及散热数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微蒸发腔组件的设计 |
| 4.2.1 微蒸发腔组件材料的选择 |
| 4.2.2 微蒸发腔的设计结构与尺寸 |
| 4.3 微蒸发腔热沉的散热数值模拟 |
| 4.4 微蒸发腔数值模拟结果及讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 微蒸发腔冷却组件制作工艺研究及系统装置实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 第一代微蒸发腔的制作 |
| 5.2.1 微蒸发腔组件内部结构及尺寸 |
| 5.2.2 微蒸发腔通道主体及毛细管的机械初加工 |
| 5.2.3 微蒸发腔通道主体及毛细管的化学后处理 |
| 5.2.4 上下盖板的制作 |
| 5.2.5 微通道组件的进出管道焊接 |
| 5.2.6 微蒸发三层部件的打磨及组装钎焊 |
| 5.2.7 微蒸发腔制冷系统及实验 |
| 5.2.8 第一代微蒸发腔组件研制及实验总结 |
| 5.3 第二代5层结构微蒸发腔组件的制作与大功率激光二极管条制冷系统的设计及实验 |
| 5.3.1 多层微蒸发腔组件的设计与制作 |
| 5.3.2 基于多层结构微蒸发腔的大功率LD封装工艺研究 |
| 5.3.3 微蒸发腔制冷热沉单极压缩微型系统实验设计 |
| 5.3.4 微蒸发腔制冷热沉热阻测试实验及结果讨论 |
| 5.4 本章总结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 后续工作与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B. 作者在攻读博士学位期间获得的专利科技成果 |
| C. 作者在攻读博士学位期间主持的科研项目 |
（8）大功率半导体激光器载体设计（论文提纲范文）
| 1 热阻 |
| 2 载体设计 |
| 3 微通道阵列热阻测试 |
| 4 结论 |
（9）高功率半导体激光器微通道热沉模拟优化及SLM制造（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微通道热沉的研究现状 |
| 1.2.1 微通道热沉结构及换热性能的研究 |
| 1.2.2 微通道热沉制造工艺的研究 |
| 1.2.3 微通道热沉SLM激光选区熔化成型工艺研究 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第2章 理论模型仿真计算方法及实验条件 |
| 2.1 理论基础 |
| 2.1.1 流体力学基本理论 |
| 2.1.2 传热学基本理论 |
| 2.2 计算流体力学 |
| 2.2.1 CFD基本控制方程 |
| 2.2.2 离散控制方程 |
| 2.2.3 湍流模型 |
| 2.2.4 ANSYS-FLUENT |
| 2.3 物理模型和计算条件 |
| 2.3.1 微通道热沉结构模型 |
| 2.3.2 微通道热沉计算区域的几何网格模型 |
| 2.3.3 边界条件的设置 |
| 2.4 实验材料及设备 |
| 2.4.1 热沉材料 |
| 2.4.2 SLM激光选区熔化系统设备 |
| 2.4.3 显微组织观察和粗糙度分析 |
| 2.4.4 微通道热沉热性能检测设备 |
| 第3章 热沉通道流动与传热分析及结构优化 |
| 3.1 微通道热沉传热性能影响因素 |
| 3.2 微通道热沉结构对流动传热影响分析 |
| 3.2.1 Curamik微通道热沉进水层流量分配优化 |
| 3.2.2 热沉微通道宽度和间距对换热影响分析 |
| 3.2.3 返水层通道脊长度对流动和换热影响分析 |
| 3.3 内流道壁面粗糙度对流动换热影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纯镍微通道热沉SLM制造工艺研究 |
| 4.1 纯镍微通道热沉SLM成形工艺参数研究 |
| 4.1.1 扫描方式及层厚工艺参数研究 |
| 4.1.2 芯部扫描速度对致密度的影响工艺研究 |
| 4.1.3 轮廓线扫描速度对粗糙度的影响研究 |
| 4.2 纯镍微小结构SLM制造工艺研究 |
| 4.2.1 薄壁结构SLM制造实验研究 |
| 4.2.2 内部孔洞SLM制造实验研究 |
| 4.2 微通道热沉SLM制造摆放方式及支撑添加研究 |
| 4.3.1 微通道热沉SLM制造摆放方式研究 |
| 4.3.2 SLM制造半导体激光器微通道热沉支撑添加研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 纯镍微通道热沉检测 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间获得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）复合微通道热沉优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电子元器件的散热或冷却方法 |
| 1.2.1 自然散热 |
| 1.2.2 强制散热 |
| 1.2.3 液体冷却 |
| 1.2.4 制冷散热 |
| 1.2.5 微通道冷却 |
| 1.3 散热方法的选择 |
| 1.4 国内外研究现状及有待深入研究的问题 |
| 1.4.1 国内外研究现状 |
| 1.4.2 当前研究存在的不足 |
| 1.5 研究课题的来源 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 微通道理论分析 |
| 2.1 半导体激光器 |
| 2.2 温度对半导体激光器功率转换效率的影响 |
| 2.2.1 功率转换效率 |
| 2.2.2 温度的影响 |
| 2.3 微通道物理模型的建立 |
| 2.4 理论分析 |
| 2.4.1 热阻分析 |
| 2.4.2 应力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数值模拟及分析 |
| 3.1 热分析 |
| 3.2 应力分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 实验系统 |
| 4.1 实验系统的搭建 |
| 4.2 实验样品制备 |
| 4.2.1 热沉结构 |
| 4.2.2 热沉材料的选择 |
| 4.2.3 焊料的选择 |
| 4.2.4 热沉加工工艺 |
| 4.3 实验条件 |
| 4.4 实验步骤 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验数据处理与分析 |
| 5.1 热阻 |
| 5.2 热应力 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、微通道热沉冷却大功率半导体激光器（论文参考文献）
- [1]半导体激光器阵列近场非线性形变机理及降低方法研究[D]. 张宏友. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [2]经济型宏通道半导体激光脱毛模块的设计[D]. 李德震. 燕山大学, 2019(06)
- [3]高功率半导体激光器热设计及其对光谱特性影响的研究[D]. 吴的海. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [4]大功率半导体激光器热沉技术的研究现状[J]. 范嗣强. 激光杂志, 2018(02)
- [5]大功率半导体激光器散热研究综述[J]. 邓增,沈俊,戴巍,张语,董学强,陈高飞,李珂,公茂琼. 工程热物理学报, 2017(07)
- [6]大功率半导体激光阵列芯片封装关键技术研究[D]. 贾冠男. 北京工业大学, 2017(11)
- [7]大功率激光二极管阵列节流微蒸发制冷热沉的原理与实验研究[D]. 范嗣强. 重庆大学, 2015(07)
- [8]大功率半导体激光器载体设计[J]. 李雅静,彭海涛. 光电技术应用, 2015(03)
- [9]高功率半导体激光器微通道热沉模拟优化及SLM制造[D]. 李丛洋. 北京工业大学, 2015(03)
- [10]复合微通道热沉优化设计研究[D]. 王翠. 河北工业大学, 2015(03)