一种晶体夹持结构及晶体夹持焊接方法技术

本发明专利技术提出一种晶体夹持结构，其包括上盖及底座，所述上盖和所述底座相互配合构成一个容置部，所述容置部收容包裹好铟片的晶体。所述上盖开设有多条工艺槽，所述工艺槽朝所述上盖的内部延伸，所述底座开设有连通所述容置部的导铟槽。所述晶体夹持结构简单易实现，易进行工业批量化生产，且可降低激光晶体与晶体夹持上盖和晶体夹持底座之间的热阻、提高散热性能、降低晶体热效应。本发明专利技术另外提供一种晶体夹持焊接方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光
，尤其涉及。
技术介绍
全固态激光器以其独特的技术优势逐渐取代其他激光器而成为激光器发展的主流，已广泛的应用到工业加工中，而激光器的稳定性一直是工业应用激光器的难点。影响激光器稳定性的因素比较多，激光晶体的散热优劣是一个比较重要的条件。众所周知，在激光器的运行中，晶体热效应是制约激光器稳定工作的一个因素，因此在设计时如何考虑提高晶体侧壁与热沉之间的热传导率是很重要的。近几年，随着工业加工应用的激光器不断开发，端面泵浦全固态激光器由于其在光束质量好，光电转换效率高等方面的优势，在工业加工中应用越来越广泛，例如激光打标、激光调阻、激光太阳能电池划膜、激光液晶修复等等。这一系列的应用都对激光器功率的稳定性和输出激光的光束质量有着严格的要求。然而一般情况下，由于端面泵浦的固体激光器，泵浦光在激光晶体的功率密度非常高，远大于侧泵激光器，由此带来的热效应会比较严重。热效应的存在，必然导致激光输出功率降低，光束质量劣化，更有甚者可能会由于热应力和机械应力的合力导致晶体断裂。所以，如何降低激光晶体热效应已经成了一个激光技术研究方向。在实际应用中，就是要尽量降低激光晶体与热沉之间的热阻，并尽量减小激光晶体夹持的机械应力。目前，比较成熟的激光器装配工艺中，包含对晶体的包裹，夹持方案。一般情况下，采用一定厚度的铟片包裹激光晶体，然后用螺钉固定的方式将其固定在晶体上盖和底座中间。在该方案中，铟片与晶体，铟片与晶体上盖和底座之间必然不能无缝隙贴合，部分位置肯定存在空气隙，热阻未能降低至最小。同时，由于是螺钉机械夹持，因此必然存在机械应力，而难于避免。申请号为200910305391.7的中国专利申请提出使用金属焊接的方法，其将银料在960°C高温真空下，实现晶体与热沉的焊接，晶体要求端面无镀膜，侧面金属化。该方法要求对晶体进行金属化处理，且焊接后整体镀膜，大大增加了加工成本，且不利于晶体真正损坏后的更换，不符合产品的可维护性的条件，且对市场经济条件下的加工厂商十分不利。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种可降低激光晶体与晶体夹持上盖和晶体夹持底座之间的热阻、提高散热性能、降低晶体热效应的晶体夹持结构及晶体夹持焊接方法。一种晶体夹持结构，其包括上盖及底座，所述上盖和所述底座相互配合构成一个容置部，所述容置部收容包裹好铟片的晶体。所述上盖开设有多条工艺槽，所述工艺槽朝所述上盖的内部延伸，所述底座开设有连通所述容置部的导铟槽。本专利技术一较佳实施方式中，所述上盖朝向所述底座的表面开设有第一收容槽，所述底座朝向所述上盖的表面为倾斜表面，其开设有第二收容槽，所述第一收容槽和所述第二收容槽相匹配，且共同构成所述容置部。本专利技术一较佳实施方式中，所述上盖开设有三条所述工艺槽，其中两条所述工艺槽开设于所述上盖远离所述底座的表面，另一条所述工艺槽开设于所述第一收容槽的底部，且和所述第一收容槽连通。本专利技术一较佳实施方式中，所述第二收容槽的底部开设有导铟槽，所述导铟槽和所述第二收容槽连通。本专利技术一较佳实施方式中，所述上盖和所述底座均为紫铜材料，且表面镀金。 本专利技术一较佳实施方式中，所述容置部的内表面和所述底座的底面均采用抛光处理。本专利技术一较佳实施方式中，所述容置部和所述包裹好铟片的晶体为负公差配合。本专利技术一较佳实施方式中，所述上盖和所述底座通过螺钉固定。本专利技术另外提供一种晶体夹持焊接方法，其包括如下步骤:S101、将包裹好铟片的晶体放到底座上，并采用固定件固定上盖和底座，形成一个整体结构；S103、将所述整体结构放至真空加热炉内，对所述真空加热炉抽真空后在预设温度下进行加热；S105、待所述真空加热炉内温度升至所述预设温度后，保持预定时间后关闭所述真空加热炉的加热装置，并静置至所述真空加热炉内温度自然冷却到室温；S107、去除所述固定件，即完成晶体夹持焊接。本专利技术一较佳实施方式中，所述预设温度为170_180°C，所述预定时间为15-30分钟。相对于现有技术，本专利技术提供的所述晶体夹持结构及晶体夹持焊接方法具有如下优点:其一、简单易实现，易进行工业批量化生产，且可降低激光晶体与晶体夹持上盖和晶体夹持底座之间的热阻、提高散热性能、降低晶体热效应。其二、焊接温度较低，无需考虑晶体所镀膜层在高温下损坏的问题，可以有效的降低成本。其三、利用所述晶体夹持结构及晶体夹持焊接方法获得的激光晶体无夹持应力，可保证晶体无应力变形，进而确保激光光束质量按理论设计要求输出。其四、利用所述晶体夹持结构中的导铟槽，可以有效聚集熔化后的铟，进而确保熔化后的铟不会流到晶体的端面，达到保护晶体的端面不被铟污染的目的。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举实施例，并配合附图，详细说明如下。【附图说明】图1为本专利技术第一实施例提供的晶体夹持结构的示意图；图2为图1所示晶体夹持结构的侧视图；图3为图1所示晶体夹持结构的分解图；图4为图3所示晶体夹持结构的侧视图；图5为本专利技术第二实施例提供的晶体夹持焊接方法的流程图。【具体实施方式】下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。请一并参阅图1至图4，本专利技术第一实施例提供一种晶体夹持结构10，其包括上盖100及底座200，所述上盖100和所述底座200相互配合构成一个容置部，所述容置部收容包裹好铟片300的晶体400，所述上盖100开设有多条工艺槽101，所述工艺槽101朝所述上盖100的内部延伸，所述底座200开设有连通所述容置部的导铟槽201。本实施例中，所述上盖100和所述底座200均为紫铜材料，且表面镀金。可以理解的是，所述晶体400包括好铟片300后，放置于所述容置部，并由所述上盖100和所述底座200共同实现夹持。进一步地，所述晶体400的端面镀有符合激光器出光要求的高透射率介质膜。优选地，所述铟片300采用99.995%的高纯度铟片，厚度为0.05_，本实施例中，以尺寸3*3*15mm的Nd:YV04晶体400为例，则将铟片300裁切为15*12mm大小，即可刚好将晶体400的侧面包裹完整。当然，并不局限于此，所述晶体400也可以根据实际需求进行选择，如所述晶体400可以为YAG (钇铝石榴石)、YLF (氟化钇锂)或者其他非线性晶体，尺寸也可以根据实际需求进行设计。本实施例中，所述上盖100具有相对的第一表面102和第二表面103,所述第一表面102朝向所述底座200，所述第二表面103远离所述底座200，所述第一表面102开设有第一收容槽105 ;所述底座200具有朝向所述上盖100的斜面202和远离所述上盖100的底面203，所述斜面202倾斜设置，其延伸面和所述底面203相交，所述斜面202和所述上盖100的第一表面102相对配合，所述斜面202开设有第二收容槽205，所述第一收容槽105和所述第二收容槽205相匹配，且共同构成所述容置部。优选地，所述底座200的斜面202和所述上盖100的第一表面102紧密贴合。本实施例中，对应于方形的晶体400，所述第一收容槽105和所述第二收容槽205均为等腰三角形槽，由此当前第1页1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体夹持结构，其包括上盖及底座，所述上盖和所述底座相互配合构成一个容置部，所述容置部收容包裹好铟片的晶体，其特征在于，所述上盖开设有多条工艺槽，所述工艺槽朝所述上盖的内部延伸，所述底座开设有连通所述容置部的导铟槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王培峰，金朝龙，
申请(专利权)人：苏州天弘激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32