一种高功率固体激光增益模块、激光振荡器和激光放大器制造技术

技术编号:24100895 阅读:87 留言:0更新日期:2020-05-09 12:52
本发明专利技术公开了一种高功率固体激光增益模块、激光振荡器和激光放大器。其中,高功率固体激光增益模块包括板条激光增益介质、板条主动热沉、低温漂半导体激光泵浦源和泵浦源主动热沉。该装置利用液态金属的高导热性、可实现同等流速下比水更高的层流换热能力;配合低温漂半导体激光泵浦源构成半导体激光阵列实现运转过程中的波长漂移抑制,保证出光过程中增益介质对泵浦激光良好的吸收波长匹配;与板条激光增益介质和低温漂半导体激光泵浦源直接焊接的填充有液态金属冷却工质的多通道层流换热主动热沉可实现对大高宽比板条激光增益介质与半导体激光阵列的实时高效均匀冷却,保证装置室温下的稳定运转,实现高功率高光束质量激光输出。

A high power solid state laser gain module, laser oscillator and laser amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种高功率固体激光增益模块、激光振荡器和激光放大器
本专利技术涉及激光器
,尤其是涉及一种高功率固体激光增益模块、激光振荡器和激光放大器。
技术介绍
固体板条激光器不仅具有高输出功率,而且具备高光束质量、电光效率高等优点,是目前高功率激光
的主要发展方向。随着功率的提升,对增益介质热管理的要求也不断提高。传统板条激光器中对增益介质的冷却技术一般会采用水冷微通道散热技术,这种技术中的冷却液一般为水,而水中容易含有离子,随着使用时间的增长,容易出现杂质,杂质过多容易对微通道的导电性造成影响,并且容易堵塞微通道,导致冷却液体无法快速流通,影响散热。因此,在使用这种技术对增益介质冷却时,为了减少产生杂质,需要对冷却液的纯度和导电性有着严格的要求。为了解决现有的水冷微通道散热技术容易产生杂质,导致堵塞微通道的弊端,通常现有技术的冷却系统需要设置有过滤器和去离子装置,一方面,会导致冷却系统体积大,可维护性降低;另一方面,还需要定期清理过滤器中的杂质或定期更换过滤器和去离子装置。因此,这种冷却系统不适合长期的应用,更不适合应用到某本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率固体激光增益模块,其特征在于,包括:/n板条激光增益介质(1)、板条主动热沉(2)、低温漂半导体激光泵浦源(3)、泵浦源主动热沉(4);其中,/n所述板条激光增益介质(1),用于产生激光;/n所述板条主动热沉(2),设置在所述板条激光增益介质(1)的表面,所述板条主动热沉(2)内部设有第一宏通道;所述第一宏通道用于容纳第一液态金属冷却工质,以通过所述第一液态金属冷却工质为所述板条激光增益介质(1)散热;/n所述低温漂半导体激光泵浦源(3),用于将其射出的呈阵列排布的激光光束从所述板条激光增益介质(1)的端面或侧面输入,为所述板条激光增益介质(1)提供泵浦;/n所述泵浦源主动热沉(...

【技术特征摘要】
1.一种高功率固体激光增益模块,其特征在于,包括:
板条激光增益介质(1)、板条主动热沉(2)、低温漂半导体激光泵浦源(3)、泵浦源主动热沉(4);其中,
所述板条激光增益介质(1),用于产生激光;
所述板条主动热沉(2),设置在所述板条激光增益介质(1)的表面,所述板条主动热沉(2)内部设有第一宏通道;所述第一宏通道用于容纳第一液态金属冷却工质,以通过所述第一液态金属冷却工质为所述板条激光增益介质(1)散热;
所述低温漂半导体激光泵浦源(3),用于将其射出的呈阵列排布的激光光束从所述板条激光增益介质(1)的端面或侧面输入,为所述板条激光增益介质(1)提供泵浦;
所述泵浦源主动热沉(4),设置在所述低温漂半导体激光泵浦源(3)的表面,所述泵浦源主动热沉(4)内设有第二宏通道,所述第二宏通道用于容纳第二液态金属冷却工质,以通过所述第二液态金属冷却工质为所述低温漂半导体激光泵浦源(3)散热。


2.根据权利要求1所述的高功率固体激光增益模块,其特征在于,
所述第一宏通道的个数为多个,多个所述第一宏通道为层级结构,每层至少设置有2个所述第一宏通道,同一层中相邻的所述第一宏通道之间的间隔≥0.5mm,每个所述第一宏通道的界面直径≥0.5mm;和/或
所述第二宏通道的个数为多个,多个所述第二宏通道为层级结构,每层至少设置有2个所述第二宏通道,同一层中相邻的所述第二宏通道之间的间隔≥0.5mm,每个所述第二宏通道的界面直径≥0.5mm。


3.根据权利要求1或2所述的高功率固体激光增益模块,其特征在于,
所述板条主动热沉(2)设置有一个或多个供所述第一液态金属冷却工质流入的第一端口;和/或
所述板条主动热沉(2)设置有一个或多个供所述第一液态金属冷却工质流出的第二端口;和/或
所述泵浦源主动热沉(4)设置有一个或多个供所述第二液态金属冷却工质流入的第三端口;和/或
所述泵浦源主动热沉(4)设置有一个或多个供所述第二液态金属冷却工质流出的第四端口。


4.根据权利要求1或2所述的高功率固体激光增益模块,其特征在于,
所述板条主动热沉(2)包括第一驱动装置(2-1)和第一换热装置(2-2);
所述第一驱动装置(2-1),用于控制所述第一液态金属冷却工质的流速;
所述第一换热装置(2-2),用于控制所述第一液态金属冷却工质的热量交换;和/或,
所述泵浦源主动热沉(...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晶王小军韩琳李雪鹏薄勇彭钦军许祖彦
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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