窄線寬半導體激光器的熱設(shè)計及優(yōu)化

劉思喆， 全偉,2,*， 翟躍陽

(1. 新型慣性儀表與導航系統(tǒng)技術(shù)國防重點學科實驗室， 北京 100083；2. 北京航空航天大學 大數(shù)據(jù)精準醫(yī)療高精尖中心, 北京 100083)

半導體激光器作為原子陀螺儀中的激光泵浦光源，其熱特性對儀器整體具有較大影響。伴隨著半導體激光器其相關(guān)集成芯片的廣泛研究與應用,其熱問題一直是人們關(guān)注的焦點之一。雖然半導體激光管具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率，但工作時仍然有相當部分的電能轉(zhuǎn)換為了熱能，尤其是近年來，半導體可調(diào)諧激光器的設(shè)計與封裝朝尺寸輕薄短小的方向發(fā)展,使得激光管發(fā)熱密度上升[1]，隨之會出現(xiàn)波長紅移[2]、閾值電流增加[3]、模式不穩(wěn)定、光電轉(zhuǎn)換效率降低[4]等問題，此外溫度上升還會產(chǎn)生熱應力，導致材料形變，影響半導體激光器的精度與使用壽命。因此研究半導體激光器的熱特性，解決激光器的散熱問題，提升器件的使用壽命具有極其重要的現(xiàn)實意義。

目前常見的半導體激光器特性熱分析主要集中在激光器芯片的熱效應，文獻[5]對808 nm半導體激光器溫度特性進行了分析，得到不同功率輸出下的熱阻，并分析其溫度隨時間的變化。文獻[6-7]使用有限元分析的方法對半導體激光器進行溫度特性分析的研究，能夠完整了解完整裝配體在整個工作時間內(nèi)的溫度分布云圖，以及各節(jié)點溫度隨時間變化的曲線。在激光器熱設(shè)計方面，主要針對激光器熱沉進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化。文獻[8-10]對激光器熱沉結(jié)構(gòu)進行了溫度場分析以及結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)能夠一定程度上減小激光管內(nèi)部溫度的持續(xù)累積。但已有文獻少有涉及到半導體激光器整體結(jié)構(gòu)的熱設(shè)計，而在實際使用中激光器自身熱量的散失與外界環(huán)境的影響往往不能夠直接作用在激光器芯片上，而是通過整體結(jié)構(gòu)不斷傳遞的結(jié)果，因此關(guān)于半導體激光器整機的熱設(shè)計及其優(yōu)化是很有必要的。

本文選用795 nm分布式布拉格反射激光管，首先建立了激光器整體結(jié)構(gòu)的實體模型；然后結(jié)合有限元理論對熱分析法進行拓展，得到理論條件下結(jié)構(gòu)溫度場分布，并對仿真結(jié)果進行分析，對超出預計溫度的組件進行再次熱設(shè)計，通過結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化與結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化2種優(yōu)化方式對半導體激光器分別進行穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的熱分析模擬實驗，結(jié)合分析數(shù)據(jù)對激光器內(nèi)部各組件之間的聯(lián)系進行總結(jié)，并依據(jù)分析結(jié)果提出經(jīng)過優(yōu)化的半導體激光器散熱結(jié)構(gòu)。

1 模型建立

1.1 幾何模型

激光器整體結(jié)構(gòu)包括激光管、機械安裝模塊、激光準直模塊、準直透鏡、底座、外殼、帶DB9的背板與保護電路，工裝方式包括螺栓緊固等多種方式。本文選用795 nm分布式布拉格反射激光管(PH795DBR)，尺寸為8.5 mm×5.8 mm×5.2 mm的長方體結(jié)構(gòu)，激光管底部集成半導體致冷器(Thermo-Electric Cooler，TEC)用于激光管內(nèi)部散熱，同時作為激光管向外輻射的熱源，功率為0.3 W。激光管與機械安裝模塊、機械安裝模塊與底座之間主要通過熱傳導的方式進行散熱，整體結(jié)構(gòu)與內(nèi)部空氣之間主要通過熱輻射與自然對流進行散熱。因此，本文在考慮機械性能的基礎(chǔ)上，盡可能增大激光管熱輻射面與機械安裝模塊的接觸面積，同時選擇散熱系數(shù)較大的材料增大結(jié)構(gòu)與激光器內(nèi)部空氣間的熱輻射。在Solidworks中對激光器整體結(jié)構(gòu)進行實體建模，如圖1所示。為保證計算精度和提高計算速度，需要對模型進行簡化處理。本文對倒角、倒圓、凸臺、墊片和電路模塊等對熱分析影響可忽略不計的幾何特征及零部件進行了合并與簡化處理，如圖2所示。

圖1 實際建立的半導體激光器裝配模型Fig.1 Assembly model of semiconductor laser for actual use

圖2 用于有限元分析的半導體激光器簡化模型Fig.2 Simplified model of semiconductor laser for finite element analysis

1.2 有限元熱分析法

根據(jù)熱力學第一定律，對于一個封閉系統(tǒng)，有[11]

Q-W=ΔU+ΔKE+ΔPE

(1)

式中：Q為熱量；W為做功；ΔU為系統(tǒng)內(nèi)能；ΔKE為系統(tǒng)動能；ΔPE為系統(tǒng)勢能。在大多數(shù)工程傳熱問題中，認為ΔKE=ΔPE=0，通常也不考慮做功，即W=0,Q=ΔU。因此，可以將熱分析分為穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析，穩(wěn)態(tài)熱分析時，Q=ΔU，即流入系統(tǒng)的熱量等于流出系統(tǒng)的熱量，主要為獲取整體結(jié)構(gòu)的溫度場分布；瞬態(tài)熱分析時，q=dU/dt，即流入或流出的熱傳遞速率q等于系統(tǒng)內(nèi)能的變化。將其運用到微元體上，得到熱傳導的控制微分方程為[12]

(2)

將控制微分方程轉(zhuǎn)化為等效的積分形式，可得

(3)

在有限元區(qū)域分解劃分時，通常使用四邊形和/或三角形單元處理二維模型，使用四面體、金字塔型或六面體單元處理三維模型。為保證溫度在單元內(nèi)部和單元邊界上是連續(xù)的，選擇采用多項式假設(shè)，即根據(jù)單元類型的不同，應包含不同的一次項、平方和混合的立方項，則以單元節(jié)點溫度為未知數(shù)的多項式可以寫為[13]

T={N}T·{Te}

(4)

式中：{N}T為單元形函數(shù)的行向量；{Te}為單元節(jié)點溫度矢量。

由單元節(jié)點溫度可以得出每個單元的溫度梯度和熱流，分別如式(5)和式(6)所示：

{a}=LT=B{Te}={L}TN{Te}

(5)

{q0}=DLT=D(B){Te}=D{a}

(6)

式中：矩陣B是通過對形函數(shù)求微分得到的，即B={L}TN。

將假設(shè)的溫度變化代入積分方程，可得

{Qf}+{Qd}+{Qc}

(7)

本文主要考慮穩(wěn)定的熱載荷對器件以及系統(tǒng)內(nèi)部的影響，因此首先進行穩(wěn)態(tài)熱分析，通過有限元計算確定穩(wěn)定的熱載荷引起的溫度、熱梯度、熱流率、熱流密度等參數(shù)，以及確定初始的溫度分布。

對于穩(wěn)態(tài)熱傳遞，熱平衡的微分方程可以表示為

(8)

對應的有限元平衡方程為

K{T}={Q}

(9)

2 熱分析與熱設(shè)計

為保證模型的完整性，利用ANSYS與Solidworks之間的模型轉(zhuǎn)換接口，將Solidworks模型導入ANSYS中進行下一步分析材料設(shè)計，材料性能如表1所示[14]。

表1 材料性能參數(shù)[14]Table 1 Performance parameter of material[14]

2.1 有限元網(wǎng)格劃分

有限元的基本思想是把復雜的形體拆分為若干個形狀簡單的單元，利用單元節(jié)點變量對單元內(nèi)部變量進行插值來實現(xiàn)對總體結(jié)構(gòu)的分析，離散而成的有限元集合將代替原來的彈性連續(xù)體，根據(jù)能量守恒原理求解一定邊界條件和初始條件下每一節(jié)點處的熱平衡方程計算出各個節(jié)點的溫度及其他相關(guān)量。因此，網(wǎng)格劃分將關(guān)系到有限元分析的規(guī)模、速度和精度。

在建立激光器整體結(jié)構(gòu)的仿真模型時，網(wǎng)格并不是越多越好，反之，一些零件的網(wǎng)格如果劃分的過于細致，會導致熱分析效率大大降低。因此，在保證熱傳遞路徑不受影響的情況下，應忽略一些不關(guān)注熱分布的部分，采用設(shè)置熱耦合的方式進行網(wǎng)格的合理簡化[15]。

本文在處理薄板部分時使用板殼單元，將較厚的部分作為體單元處理，零件-零件的裝配使用RBE2線剛性單元模擬。使用標準默認模式進行網(wǎng)格劃分后，模型中共包含節(jié)點18 775個，單元10 692個，其中實體單元9 608個，接觸單元1 084個，單元性質(zhì)集3個。然而，在查看網(wǎng)格劃分質(zhì)量系數(shù)時發(fā)現(xiàn)，標準模式下平均網(wǎng)格質(zhì)量系數(shù)僅為0.588 54，不滿足后續(xù)計算要求(一般情況下平均網(wǎng)格質(zhì)量系數(shù)至少為0.7)，因此下一步需檢查出網(wǎng)格質(zhì)量較差的部位進行更加精細的手動網(wǎng)格劃分，經(jīng)過分析Mesh Metric提供的數(shù)據(jù)可以得到不同網(wǎng)格質(zhì)量在整體結(jié)構(gòu)中對應的位置，其中網(wǎng)格質(zhì)量為0.5在整體結(jié)構(gòu)中對應的位置如圖3所示。利用同樣的方法可以得到網(wǎng)格質(zhì)量低于網(wǎng)格質(zhì)量為0.7對應的所有位置，如圖4所示。

通過網(wǎng)格質(zhì)量系數(shù)可以看出質(zhì)量較差部位集中在外殼外包絡面、透鏡安裝模塊與機械安裝模塊前端部分，因此，手動設(shè)置以上3部分的網(wǎng)格劃分尺寸，分別為3、1.5、1 mm。優(yōu)化后的有限元節(jié)點個數(shù)為136 361個，單元個數(shù)為90 557個，其中，體單元84 883個，接觸單元5 674個，單元性質(zhì)集3個，網(wǎng)格質(zhì)量0.805 98，半導體激光器用于熱分析的有限元結(jié)構(gòu)模型如圖5所示，各部分網(wǎng)格劃分情況如表2所示。

圖3 網(wǎng)格質(zhì)量為0.5在整體結(jié)構(gòu)中對應的位置Fig.3 Position in overall structure with mesh metric of 0.5

圖4 網(wǎng)格質(zhì)量低于0.7在整體結(jié)構(gòu)中對應的所有位置Fig.4 All positions in overall structure with mesh metric under 0.7

圖5 半導體激光器的有限元模型Fig.5 Finite element model of semiconductor laser

名稱節(jié)點單元整體結(jié)構(gòu)13636190557底座2005913188激光準直模塊3948925104機械安裝模塊4927732078外殼2753614513

2.2 假設(shè)與解析條件

為簡化計算，本文在對激光器整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度場分析時，給出如下的假設(shè)與解析條件：

1) 激光管在整個計算過程中保持平穩(wěn)運行，內(nèi)部集成的TEC正常工作，產(chǎn)生的熱通量在計算過程中保持恒定不變。

2) 空氣與外殼接觸面上的傳熱為標準對流換熱，各壁面的邊界條件只考慮熱通量和溫度2種邊界條件，忽略各壁面上的輻射傳熱。

3) 外殼內(nèi)部的空氣密度保持恒定，不因溫度變化而改變。

4) 激光管底部與機械安裝模塊之間涂抹導熱硅脂，認為TEC底面產(chǎn)生的熱全部傳遞到與其直接接觸的機械安裝模塊內(nèi)部底面上，經(jīng)過實驗測定TEC產(chǎn)熱功率為0.35 W。

5) 外殼與空氣對流換熱系數(shù)設(shè)置為系統(tǒng)默認的Stagnant Air-Simplified Case，環(huán)境溫度設(shè)置為22℃。

6) 以實際使用時的工況作為參考，設(shè)置激光器底座與實驗平臺接觸面的邊界條件為固定支撐。

2.3 熱分析結(jié)果

圖6為半導體激光器整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)溫度場梯度云圖(為了更好地展示結(jié)果，隱藏外殼部分)。圖7截取了前100 s整個裝配體瞬態(tài)溫度隨時間變化的曲線。

圖6 半導體激光器結(jié)構(gòu)溫度場分布云圖Fig.6 Contour of temperature field distribution of semiconductor laser structure

從圖6的仿真結(jié)果中可以看出，基于2.2節(jié)假設(shè)與解析提出的條件，整體結(jié)構(gòu)最高溫度主要集中在機械安裝模塊與底座部分，達到24.6℃；整體最低溫度位于底座底面，為24.433℃，相比于環(huán)境溫度有2.4℃以上的溫升(環(huán)境溫度假設(shè)為22℃)。如圖7所示，曲線呈現(xiàn)溫度上升趨勢的范圍很小，即在接通電源的很短時間內(nèi)溫度升到最大值，這也從側(cè)面反映分析整體溫度場分布并進行散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化的必要性，有可能在接通電源的瞬間激光管就會由于散熱不利而被燒壞。

機械安裝模塊與外殼之間存在一定的空隙，增加了一部分的空氣對流用于散熱，也在一定程度上隔絕了電路模塊元器件發(fā)熱對整體結(jié)構(gòu)溫度場的影響。為簡化分析，上述分析中忽略電路板散熱，實際溫度應比上述仿真分析溫度更高，溫升會導致一定的熱膨脹，從而產(chǎn)生較大的熱變形，熱變形不僅對激光管施加不均勻擠壓導致激光管壽命縮短，也會影響熱流密度在結(jié)構(gòu)上的分布，導致散熱變差。圖8給出了主要散熱結(jié)構(gòu)機械安裝模塊和底座的溫度隨時間變化的曲線，黑色曲線為未產(chǎn)生頻移的光譜機械安裝模塊的瞬態(tài)溫度變 化，紅色曲線為底座瞬態(tài)溫度變化。從圖中不難看出，機械安裝模塊的整體性能明顯優(yōu)于底座，單獨的底座并不能實現(xiàn)溫度控制的目的。因此后續(xù)設(shè)計有必要針對底座進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和裝配方面進行優(yōu)化設(shè)計。

圖7 瞬態(tài)溫度隨時間的變化Fig.7 Change of transient temperature with time

圖8 機械安裝模塊與底座瞬態(tài)溫度變化Fig.8 Transient temperature change of mechanical installation module and base

3 優(yōu)化方案與分析

3.1 優(yōu)化方案

機械安裝模塊熱設(shè)計的目的主要是增大激光管的散熱，盡可能削弱由于熱膨脹導致的熱變形。本文提出2種優(yōu)化思路：①基于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，改變機械安裝模塊的尺寸、材料等參數(shù)；②重新進行機械安裝模塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計。分別對上述方案進行溫度場仿真，并對優(yōu)化結(jié)果進行分析。

依據(jù)文獻[16-17]提出的數(shù)學模型，為了能夠使散熱片在有限空間中的散熱性能達到最好，應確使散熱片中溫度最高的節(jié)點溫度盡量最小，構(gòu)建幾何平均溫度為目標函數(shù)的散熱結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化模型：

(10)

式中：X為設(shè)計向量；下標G表示幾何平均溫度；Ω為散熱結(jié)構(gòu)所占的區(qū)域；T(x)為設(shè)計域中節(jié)點x的溫度；|Ω|表示整體結(jié)構(gòu)的體積；n為凝聚因子，其取值越大，表示幾何平均溫度越接近于最高溫度，針對本文的窄線寬半導體激光器算例，n的均值取20。當采用有限元的方法進行求解時，幾何平均溫度fG(X)可表示為節(jié)點溫度的形式：

(11)

式中：Ni、Ti和Ωi分別代表第i個單元的形狀函數(shù)矩陣、節(jié)點溫度陣列和區(qū)域。

為到達散熱器散熱效果的最大化，采用的優(yōu)化參數(shù)選擇方法為節(jié)點溫度最小化方法，可用式(12)描述：

(12)

式中：TMP(X)為優(yōu)化的目標函數(shù)，即散熱片中溫度的最高節(jié)點溫度值；m,a,b均為常量；在本案例中，x1為底座的厚度；x2為底座底板的長度；x3為底座上用于安裝激光管部分的槽體寬度。通過仿真的方法，發(fā)現(xiàn)改變底座高度的方法更簡便有效。

3.1.1 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方案

2.1節(jié)中提到，仿真時忽略了電路板的散熱對整體熱場的影響。為了進一步降低電路板元器件散熱的影響，選擇采用電路板外置的方式，這樣可以減小底座底板的長度，但隨之而來會減小底板的散熱面積，因此考慮增加整個底座的高度，避免散熱效果受到巨大影響。結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方案設(shè)計如圖9所示。用于有限元分析的簡化模型在相同解析條件下的穩(wěn)態(tài)溫度場分布如圖10所示。

圖9 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化后的半導體激光器裝配模型Fig.9 Assembly model of semiconductor laser after structural size optimization

圖10 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化后的穩(wěn)態(tài)溫度分布云圖Fig.10 Contour of steady-state temperature distribution after structural size optimization

3.1.2 結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案

根據(jù)文獻[18-19]，由于PH795DBR激光管有源層的長方形結(jié)構(gòu)特性導致直接輸出光束形成與其他激光極為不同的遠場特性，即其輸出激光具有高發(fā)散特性，且垂直于結(jié)平面的發(fā)散速度快，發(fā)散角較大，平行于結(jié)平面的發(fā)散速度慢，發(fā)散角較小，二者差異約為12°～60°。因此在半導體激光器的實際應用中，對其光束的準直和整形以提高其光束質(zhì)量是一件非常重要的事情。通過對比常見激光整形方案，本文選擇處理光束圓形度能力較強的變形棱鏡對進行激光整形，保證輸出光束的M2參數(shù)和波前誤差更具有優(yōu)勢。在這種準直模式下，采用激光管豎直安裝的方式如圖11所示(外殼未展示)，此結(jié)構(gòu)更加小型化，各部件之間也更加緊湊。仿真分析時對結(jié)構(gòu)中的倒角、倒圓、凸臺等進行了簡化，棱鏡臺僅提供棱鏡對的支撐與固定功能，擬采用導熱系數(shù)很小的超穩(wěn)材料，因此在穩(wěn)態(tài)溫度場分析時也忽略不計。簡化模型在相同解析條件下的穩(wěn)態(tài)溫度場分布如圖12所示。

圖11 結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化后的半導體激光器裝配模型Fig.11 Assembly model of semiconductor laser after structural form optimization

圖12 結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化后的穩(wěn)態(tài)溫度分布云圖Fig.12 Contour of steady-state temperature distribution after structural form optimization

3.2 結(jié)果分析

由圖10可以直觀地看到，結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化模型底座的溫度分布更加均勻且溫度梯度更大，但是仿真結(jié)果顯示模型穩(wěn)態(tài)的最低溫度為24.931℃，與室溫相差為2.9℃，最高溫度為25.093℃，這一結(jié)果比沒有優(yōu)化之前的溫差更大，顯然，想要通過減小底座地板長度，增大整體高度的方案不可行。分析其中的原因，底板距離熱源更遠，在同樣條件下能夠承擔更多的散熱功能。

由圖12能夠看出,結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化后的整體溫度梯度變化相較前兩者稍有不足，但整個裝配體的最高溫度只有22.827℃，與室溫相差僅為0.827℃，明顯優(yōu)于初始方案與尺寸優(yōu)化方案。為了更直觀地對結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方案與結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案進行比較，對2個方案分別進行了瞬態(tài)溫度場分析，檢測了整個裝配體前100 s內(nèi)瞬態(tài)溫度隨時間變化的規(guī)律，并繪制曲線如圖13所示。

圖13 結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方案與結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案在前100 s內(nèi)的瞬態(tài)溫度變化Fig.13 Transient temperature change of structural size optimization scheme and structural form optimization scheme in the first 100 s

由圖13可以更加直觀地看出，藍色曲線呈現(xiàn)出上升趨勢的時間明顯長于橙色曲線，也就是說結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案能夠在通電瞬間，對激光管的溫度上升實現(xiàn)更好的控制，不至于在通電瞬間的開關(guān)電流對激光管進行損壞。

4 實驗對比

為驗證熱設(shè)計的正確性與可行性，以及熱分析計算的準確性，激光機加工采用結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化結(jié)構(gòu)，在實驗室環(huán)境下進行了溫度測試，通過實驗數(shù)據(jù)可以修正熱分析模型，指導后面的優(yōu)化設(shè)計方案。

參考激光管PH795DBR的數(shù)據(jù)手冊，給定輸入電流為80 mA，此時激光管的輸出功率約為0.35 W，在實驗室環(huán)境下對激光器進行連續(xù)100 s溫度測試，結(jié)果如圖14所示。

由圖14可得，實驗開始的前50 s內(nèi)溫度處于上升的趨勢，且最高溫度在22.75℃附近，之后溫度開始下降，并在80 s之后基本穩(wěn)定在22℃左右。實驗結(jié)果與仿真結(jié)果一致性良好，但存在偏差，分析原因如下：①實驗中由于其他設(shè)備工作時采用風扇散熱，引起實驗臺空氣流速增大，空氣對 流換熱系數(shù)無法完全模擬仿真時設(shè)定的5 W/(m2·℃)，根據(jù)式(2)媒介傳導速率在一定程度上會影響熱傳導；②在實際使用時，室溫并不是恒定不變的，這導致穩(wěn)態(tài)溫度會出現(xiàn)波動；③出于對激光管的保護，實驗中并沒有將80 mA的電流直接加載到激光管上而是逐步加大，這導致溫度上升較慢且用時較長。

圖14 結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)在實驗室環(huán)境下前100 s內(nèi)的溫度變化Fig.14 Temperature change of optimized structural form in laboratory environment in the first 100 s

5 結(jié) 論

為了保證激光器在實驗室環(huán)境下正常可靠的工作狀態(tài)，對激光器裝配模型進行了基于有限元的熱仿真分析，并基于保護激光管的考慮，引入了2種熱設(shè)計優(yōu)化方案。

1) 本文對激光器進行穩(wěn)態(tài)以及瞬態(tài)溫度場分析，得到穩(wěn)態(tài)時最高溫度達到24.6℃，長時間的溫度累計容易引起機械材料一定的熱膨脹，從而產(chǎn)生較大的熱變形，熱變形不僅對激光管施加不均勻擠壓導致激光管壽命縮短，也會影響熱流密度在結(jié)構(gòu)上的分布導致散熱變差。

2) 根據(jù)前100 s內(nèi)機械安裝模塊與底座的瞬態(tài)溫度變化曲線，給出2種優(yōu)化方案：結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化方案和結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案，2種方案均能夠改善穩(wěn)態(tài)溫度場分布的均勻性。

3) 結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化方案的散熱效果明顯，溫差由原來的2.9℃降低到0.8℃，并通過溫度測試實驗驗證結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化后的激光器具有更好的散熱性能。