杂散光吸收装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光吸收装置，包括前挡板、顶板、侧板、背板和底板，所述前挡板与背板相对设置，所述侧板连接于前挡板与背板之间，所述前挡板、侧板和背板的顶部通过顶板盖合，所述前挡板、侧板和背板的底部通过底板盖合；所述前挡板上开设有入射孔，所述入射孔用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板用于将光反射和/或散射至底板和/或侧板上，所述侧板上设置有侧板冷却水层，所述背板上设置有背板冷却水层，所述底板上设置有底板冷却水层，所述背板的内壁上设置有陶瓷片。本发明专利技术提供的杂散光吸收装置通过引入水冷系统，在保证收集装置吸收能力的同时，通过水冷系统简化了吸收装置的内部结构，保证了杂散光吸收装置的稳定运行。

Stray light absorption device

The invention discloses a light absorbing device, which comprises a front baffle, roof, side, back and bottom plate, the front baffle and a back positioned relative to the side plate is connected between the front baffle and the backboard, the top of the front baffle, the side and back cover through the roof, the front baffle plate, side plates and the bottom cover plate through the backplane; the front baffle is arranged on the perforation, wherein the perforation for making light incident to the stray light absorption device, the back plate for reflecting the light scattering and / or to the floor and / or on the side of the side plate is arranged on the side of the cooling water. The back plate is arranged on the back of the cooling water, the bottom plate is arranged on the bottom of the cooling water, the inner wall of the back plate is arranged on the ceramic plate. The invention provides a stray light absorption device through the introduction of water cooling system, in ensuring the absorption capacity of collecting device at the same time, through the water cooling system to simplify the internal structure of the absorption device, ensure the stable operation of the stray light absorption device.

【技术实现步骤摘要】
杂散光吸收装置
本专利技术涉及光学检测
，特别是涉及一种大口径高功率激光杂散光吸收装置。
技术介绍
随着大型高功率激光器的发展，该激光器的功能器件，例如终端光学元件需传输千焦耳到万焦耳的激光能量，组件中各光学元件面的反射，即杂散光达到百焦耳到千焦耳，如果该激光能量未被有效防护或吸收，组件中各光学元件面的反射，即杂散光达到百焦耳到千焦耳，必然会对器件中光学元件产生直接和间接损伤。目前，国内对高功率激光器件未采取防护吸收措施，引起损伤元件就是简单的更换返修，导致元件损伤、而且成本高；而在国外，如美国国家点火装置，主要采用不锈钢板+吸收玻璃的光吸收阱方式有效防护吸收1级和2级杂散光，要求光学元件加工精度高、位置确定准确，同时对3级和4级杂散光未能有效防护吸收，也存在光学元件损伤风险。因此，需要研制大口径高功率激光杂散光防护方法，实现激光器件存在的大量杂散光的有效防护，并且工程实施方法简单、便捷。而且，在高功率激光的传输过程中，即使是光学元件表面微弱的剩余反射，在汇聚后也会产生较大的能量密度，如果这些汇聚光束作用在光学元件表面甚至是附近都有可能超过光学元件的损伤预制从而造成损伤光学元件。另外，即使是作用在金属或非金属等其它材料上，也会使材料汽化产生气溶胶，进而污染终端光学组件环境，降低光学元件的损伤预制。此外，由于终端光学组件内部空间有限，而杂散光投影到终端光学组件内壁的口径很大，无法实现采用整块吸收玻璃进行吸收。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种杂散光吸收装置，以提高杂散光吸收装置的散热效果。基于上述目的，本专利技术提供的杂散光吸收装置包括前挡板、顶板、侧板、背板和底板，所述前挡板与背板相对设置，所述侧板连接于前挡板与背板之间，所述前挡板、侧板和背板的顶部通过顶板盖合，所述前挡板、侧板和背板的底部通过底板盖合；所述前挡板上开设有入射孔，所述入射孔用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板用于将光反射和/或散射至底板和/或侧板上，所述侧板上设置有侧板冷却水层，所述背板上设置有背板冷却水层，所述底板上设置有底板冷却水层，所述背板的内壁上设置有陶瓷片。在本专利技术的一些实施例中，所述陶瓷片与背板冷却水层之间设置有导热硅脂层。在本专利技术的一些实施例中，所述底板的顶部设置有凸起，所述凸起位于底板冷却水层的上方。在本专利技术的一些实施例中，所述凸起呈锯齿状。在本专利技术的一些实施例中，所述侧板冷却水层和背板冷却水层串联。在本专利技术的一些实施例中，所述底板冷却水层由单独的冷却水路供水。在本专利技术的一些实施例中，所述入射孔的孔径一般为入射光斑口径的1.2-2倍。在本专利技术的一些实施例中，所述入射孔朝向入射光射出的相反方向突出。在本专利技术的一些实施例中，所述侧板冷却水层、背板冷却水层、底板冷却水层分别位于侧板的内壁上、背板的内壁上、底板的内壁上。在本专利技术的一些实施例中，所述杂散光吸收装置的全部部件均采用氧化发黑的表面处理方式。从上面的所述可以看出，本专利技术提供的杂散光吸收装置通过引入水冷系统，在保证收集装置吸收能力的同时，通过水冷系统简化了吸收装置的内部结构，保证了杂散光吸收装置的稳定运行。而且，本专利技术用水冷结构对杂散光收集装置进行散热，确保了该装置的散热能力；吸收装置的三个侧板及底板都通水进行冷却；三个侧板的冷却水成串联形式；侧板连接处采用柔性材料橡胶圈密封，确保其密闭性；吸收装置的背板采用陶瓷片对激光进行吸收和折转，避免产生粉尘，造成污染；陶瓷片通过螺钉结构固紧在背板上；陶瓷片与背板之间采用导热硅脂粘结，提高散热效果。底板的吸收层采用锯齿形结构设计，将大部分能量反射到底板上用于吸收。可用于J级激光能量吸收。附图说明图1为本专利技术实施例的杂散光吸收装置的结构示意图。其中：1-前挡板，11-入射孔，2-顶板，3-背板，31-背板冷却水层，32-导热硅脂层，4-底板，41-底板冷却水层，42-凸起，5-侧板，51-侧板冷却水层，6-陶瓷片。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。需要说明的是，专利技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对专利技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本专利技术提供的杂散光吸收装置包括前挡板、顶板、侧板、背板和底板，所述前挡板与背板相对设置，所述侧板连接于前挡板与背板之间，所述前挡板、侧板和背板的顶部通过顶板盖合，所述前挡板、侧板和背板的底部通过底板盖合；所述前挡板上开设有入射孔，所述入射孔用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板用于将光反射和/或散射至底板和/或侧板上，所述侧板上设置有侧板冷却水层，所述背板上设置有背板冷却水层，所述底板上设置有底板冷却水层，所述背板的内壁上设置有陶瓷片。参见图1，其为本专利技术实施例的杂散光吸收装置的结构示意图。作为本专利技术的一个实施例，所述光吸收装置包括前挡板1、顶板2、侧板5、背板3和底板4，所述前挡板1与背板3相对设置，所述侧板5连接于前挡板1与背板3之间，所述前挡板1、侧板5和背板3的顶部通过顶板2盖合，所述前挡板1、侧板5和背板3的底部通过底板4盖合。进一步地，所述前挡板1上开设有入射孔11，所述入射孔11用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板3用于将光反射和/或散射至所述底板4和/或侧板5上，所述侧板5上设置有侧板冷却水层51，所述背板3上设置有背板冷却水层31，所述底板4上设置有底板冷却水层41，而且所述背板3的内壁上还设置有陶瓷片6。陶瓷片6在吸收高功率激光的同时，还具有不易产生粉尘的特点，避免对光路及洁净环境的污染。激光入射到此吸收装置后，直接被背板3上的陶瓷片6接收，激光的一部分能量被陶瓷片6吸收，另外一部分被陶瓷片6以反射和/或散射的形式传播到底板4和/或侧板5上进行吸收，杂散光在所述吸收装置内的主要传播路径如图1中黑色箭头光路所示。可选地，所述陶瓷片6可以通过螺钉固定在背板3上，以保证其固定效果。优选地，为了避免杂散光在被所述吸收装置吸收时回光，所述入射孔11的孔径一般为入射光斑口径的1-3倍。优选地，所述入射孔11的孔径一般为入射光斑口径的1.2-2倍。所述入射孔11的孔径一般为入射光斑口径的1.5倍。需要说的是，所述入射孔11的孔径应当小于吸收装置内的最大孔径。优选地，所述入射孔11朝向入射光射出的相反方向突出，即前挡板1在开设入射孔11的位置处朝向入射光射出的相反方向突出，以增加回光的反射次数，尽量减小回光对光路系统造成的影响。可选地，所述侧板冷却水层51、背板冷却水层31和底板冷却水层41以串联方式连接，由同一个冷却水路供水，以节省水资源和降低能耗。可选地，所述侧板冷却水层51、背板冷却水层31和底板冷却水层41可以分别以单独的冷却水路供水，以提高冷却效果。在本专利技术的另一个实施例中，所述侧板冷却水层51和背板冷却水层31串联。在本专利技术的又一个实施例中，因为陶瓷片6的反射功率较散射功率较大，为了确保底板4的吸收能力，所述底板冷却水层41由单独的冷却水路供水。优选地，背板3、底板4以及侧板5上的冷却水层，可以采用循环冷却水的方式，通过热对流来降低吸收板的温度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂散光吸收装置，其特征在于，包括前挡板、顶板、侧板、背板和底板，所述前挡板与背板相对设置，所述侧板连接于前挡板与背板之间，所述前挡板、侧板和背板的顶部通过顶板盖合，所述前挡板、侧板和背板的底部通过底板盖合；所述前挡板上开设有入射孔，所述入射孔用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板用于将光反射和/或散射至底板和/或侧板上，所述侧板上设置有侧板冷却水层，所述背板上设置有背板冷却水层，所述底板上设置有底板冷却水层，所述背板的内壁上设置有陶瓷片。

【技术特征摘要】
1.一种杂散光吸收装置，其特征在于，包括前挡板、顶板、侧板、背板和底板，所述前挡板与背板相对设置，所述侧板连接于前挡板与背板之间，所述前挡板、侧板和背板的顶部通过顶板盖合，所述前挡板、侧板和背板的底部通过底板盖合；所述前挡板上开设有入射孔，所述入射孔用于使光入射到所述杂散光吸收装置内，所述背板用于将光反射和/或散射至底板和/或侧板上，所述侧板上设置有侧板冷却水层，所述背板上设置有背板冷却水层，所述底板上设置有底板冷却水层，所述背板的内壁上设置有陶瓷片。2.根据权利要求1所述的杂散光吸收装置，其特征在于，所述陶瓷片与背板冷却水层之间设置有导热硅脂层。3.根据权利要求1所述的杂散光吸收装置，其特征在于，所述底板的顶部设置有凸起，所述凸起位于底板冷却水层的上方。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊仲维，林蔚然，于佳琦，郭广妍，何建国，赵天卓，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11