一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件，该冷却器件可以包括冷却基座，所述冷却基座内设置有U型冷却液流通管道；所述U型冷却液流通管道包括进液口以及出液口；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件以及位于所述脉冲调制器件内部的光学晶体。该器件将激光增益晶体和脉冲调制器安装于同一个冷却底板上，而冷却底板内部采用简单的“U”字形液冷回路，减小冷却液阻力，进而也降低了对冷却液压力和流量的要求。同时达到了激光增益晶体和脉冲调制器紧凑化装配和模块化设计的目的，有利于整个脉冲调制的固体激光器系统体积的缩小和重量的减轻。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件
本技术涉及激光设备
，特别是涉及一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件。
技术介绍
随着激光技术在民用和军事领域的不断深入和扩展，各种类型的激光器在加工、切割、打标、雷达、成像和光电对抗等众多产业中引起了多项技术革新，也带来了巨大的经济价值。在一些实际应用中，小型化、制冷简单、安装方便的固体激光器越来越受到青睐，而目前商业成熟的光纤耦合输出的激光二极管为实现这种紧凑型的端泵浦固体激光器奠定了技术基础。在激光二极管作为泵浦光在固体激光器的增益晶体中会产生大量的废热，这些废热如果不及时排出，会影响固体激光器的性能，甚至导致激光增益晶体的损伤。通常，随着激光器功率的增加，激光增益晶体的废热也随之增加，对其散热的要求也随之提高。相对于对激光增益晶体直接水冷的散热系统，传导式冷却具有不易引起光学畸变、规避了渗漏风险、冷却液流道设计方便等突出优点，在光纤激光器、板条激光器和块状激光器中广泛应用。为了提高激光器的峰值功率密度，在谐振器中加入脉冲调制器件，使激光从连续输出变为脉冲输出。声光Q开关是一种常用的激光脉冲调制器，它在工作状态产生的废热也需要及时带出。在这样的脉冲激光器中，激光增益晶体和脉冲调制器件需要同时散热，从而激光器内部的冷却流道的设计变得复杂，难以实现小型化、紧凑化。
技术实现思路
本技术提供了一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件。本技术提供了如下方案：一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件，包括：冷却基座，所述冷却基座内设置有U型冷却液流通管道；所述U型冷却液流通管道包括进液口以及出液口；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件以及位于所述脉冲调制器件内部的光学晶体；所述脉冲调制器件与所述冷却基座上部固定相连；激光增益晶体，所述激光增益晶体与所述冷却基座上部固定相连。优选的：所述冷却基座采用铝或铜材质制作而成。优选的：所述脉冲调制器件与所述冷却基座之间设置有第一铟箔层。优选的：所述脉冲调制器件为工作波长为1064nm的声光Q开关、工作波长为～1.3μm的声光Q开关、工作波长为～1.9μm的声光Q开关、工作波长为～2.1μm的声光Q开关、工作波长为～2.7μm的声光Q开关中的任意一种。优选的：所述激光增益晶体四周布满包裹有第二铟箔层，所述第二铟箔层与所述冷却基座之间设置有导热硅脂层。优选的：所述激光增益晶体为采用多段键和形式晶体。优选的：所述激光增益晶体为Nd掺杂的长方体块状晶体、掺Tm的长方体块状晶体、掺Ho的长方体块状晶体、掺Er的长方体块状晶体中的任意一种。优选的：所述脉冲调制器组件与所述激光增益晶体的距离为根据谐振腔型的激光器的腔型所确定。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：通过本技术，可以实现一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件，在一种实现方式下，该冷却器件可以包括冷却基座，所述冷却基座内设置有U型冷却液流通管道；所述U型冷却液流通管道包括进液口以及出液口；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件以及位于所述脉冲调制器件内部的光学晶体；所述脉冲调制器件与所述冷却基座上部固定相连；激光增益晶体，所述激光增益晶体与所述冷却基座上部固定相连。该一体式冷却器件采用传导散热方案，将激光增益晶体和脉冲调制器安装于同一个冷却底板上，而冷却底板内部采用简单的“U”字形液冷回路，减小冷却液阻力，进而也降低了对冷却液压力和流量的要求。同时达到了激光增益晶体和脉冲调制器紧凑化装配和模块化设计的目的，有利于整个脉冲调制的固体激光器系统体积的缩小和重量的减轻。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件的第一结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件的第二结构示意图。图中：冷却基座1、U型冷却液流通管道2、进液口201、出液口202、脉冲调制器件3、光学晶体4、激光增益晶体5、固体激光器谐振腔的反射镜6、固体激光器谐振腔的输出镜7、经耦合系统调整光斑大小的泵浦光8、固体激光器输出的激光9。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1、图2，为本技术实施例提供的一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件，如图1所示，该冷却器件包括冷却基座1，所述冷却基座1内设置有U型冷却液流通管道2；所述U型冷却液流通管道2包括进液口201以及出液口202；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件3以及位于所述脉冲调制器件3内部的光学晶体4；所述脉冲调制器件3与所述冷却基座1上部固定相连；激光增益晶体5，所述激光增益晶体5与所述冷却基座1上部固定相连。进一步的，所述冷却基座1采用铝或铜材质制作而成。所述脉冲调制器件3与所述冷却基座1之间设置有第一铟箔层。所述脉冲调制器件为工作波长为1064nm的声光Q开关、工作波长为～1.3μm的声光Q开关、工作波长为～1.9μm的声光Q开关、工作波长为～2.1μm的声光Q开关、工作波长为～2.7μm的声光Q开关中的任意一种。所述激光增益晶体5四周布满包裹有第二铟箔层，所述第二铟箔层与所述冷却基座之间设置有导热硅脂层。所述激光增益晶体为采用多段键和形式晶体。所述激光增益晶体5为Nd掺杂的长方体块状晶体、掺Tm的长方体块状晶体、掺Ho的长方体块状晶体、掺Er的长方体块状晶体中的任意一种。所述脉冲调制器组件与所述激光增益晶体的距离为根据谐振腔型的激光器的腔型所确定。增益晶体5的四个侧面包裹一层薄的铟箔，起到减小与冷却基座传导热阻，快速传热的目的。同时起到缓冲晶体在泵浦光加载时的热膨胀效应，减小热制应力导致的晶体损伤。增益晶体采用多段键和形式，使晶体在通光方向对泵浦光进行均匀吸收，减小晶体通光方向的温度梯度，保持增益晶体温度的均匀性，减小晶体热效应的不利影响。脉冲调制器采用市场上成熟的传导冷却方式，与冷却基座的配装可以进行角度的倾斜和俯仰的调节，从而起到调整脉冲调制器的光轴与增益晶体的光轴一致的目的。冷却基座采用“U”字形的冷却流道设计，使冷却液两次通过增益晶体和脉冲调制器，双通道冷却可以更加充分的带着两个产热器件的废热，并提高其温度均匀性。“U”字形的冷却流道相对于直角的管道而言，可以减小冷却基座的水阻，从而减小对冷却液压力和流量的要求。这种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件作为一个模块化的部件，可以直接应用于各种谐振腔型的激光器中。激光晶体和脉冲调制器之间的距离可以根据腔型设计调节，以适用于激光二极管不同的泵浦光斑大小。为了进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件,其特征在于，包括：冷却基座，所述冷却基座内设置有U型冷却液流通管道；所述U型冷却液流通管道包括进液口以及出液口；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件以及位于所述脉冲调制器件内部的光学晶体；所述脉冲调制器件与所述冷却基座上部固定相连；激光增益晶体，所述激光增益晶体与所述冷却基座上部固定相连。

【技术特征摘要】
1.一种一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件,其特征在于，包括：冷却基座，所述冷却基座内设置有U型冷却液流通管道；所述U型冷却液流通管道包括进液口以及出液口；脉冲调制器组件，所述脉冲调制器组件包括脉冲调制器件以及位于所述脉冲调制器件内部的光学晶体；所述脉冲调制器件与所述冷却基座上部固定相连；激光增益晶体，所述激光增益晶体与所述冷却基座上部固定相连。2.根据权利要求1所述的一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件,其特征在于，所述冷却基座采用铝或铜材质制作而成。3.根据权利要求1所述的一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件,其特征在于，所述脉冲调制器件与所述冷却基座之间设置有第一铟箔层。4.根据权利要求3所述的一体式紧凑型激光晶体和脉冲调制冷却器件,其特征在于，所述脉冲调制器件为工作波长为1064nm的声光Q开关、工作波长为～1.3μm的声光Q开关、工作波长...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正涛，王鹏，时红卫，祝贤，赵玉倩，
申请(专利权)人：北京华宇德信光电技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11