一种冷却装置及具有该冷却装置的固体激光器制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种冷却装置及具有该冷却装置的固体激光器，冷却装置用于固体激光器,其特征在于,所述冷却装置包括:壳体，具有中空的内腔,其内部注有冷却液；进液管，与壳体内腔顶部连通；出液管，与壳体内腔底部连通；循环泵,其位于出液管上；散热机构，固定在壳体的外壁上，且包括固定于壳体外部且与所述进液管和出液管贯通的U型管以及固定在U型管上且对U型管进行散热的导热单元；所述导热单元包括：固定板，与所述U型管固定连接；导热网，覆盖在U型管外部，且位于所述U型管远离所述固定板的一侧；散热风扇，固定在壳体的外壁上，且朝向导热网设置，提供了一种具备有高效冷却装置的固体激光器，冷却装置的冷却效果更好。冷却装置的冷却效果更好。冷却装置的冷却效果更好。

【技术实现步骤摘要】
一种冷却装置及具有该冷却装置的固体激光器


[0001]本技术涉及一种冷却装置及具有该冷却装置的固体激光器。

技术介绍

[0002]固体激光器具有输出能量大，峰值功率高等特点，在工业制造、国防、高能物理研究等领域有着广泛的应用。随着激光技术的进步，高功率强激光技术目前己成为固体激光器发展一个重要方向。
[0003]但固态激光系统由于泵浦过程中的斯塔克斯谱移、量子亏损、无用泵浦吸收带等原因，会产生大量的废热，导致增益介质的热透镜、应力、退偏、双折射，甚至产生破坏性不可逆损，从而限制了它的重复使用率、使用范围、运转周期和寿命。
[0004]美国利弗莫尔国家实验室提出了采用激光器工作过程中不冷却，停止运转后对工作介质进行强制快速致冷的固体激光器热容模式(IEEE J.QuantumElectron,31:293
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300)，该方法在一定程度上提高了热管理效率，改善了输出光束质量，提高了平均输出功率和工作效率，但无法实现冷却和激光输出同时进行，必须采用脱机冷却的工作方式，大大影响了激光器工作的稳定性和效率，并未从根本上解决工作过程中的热效问题。
[0005]美国通用公司提出了采用分布式激光增益介质的激光器，将增益介质切割为一定厚度的薄片，按照一定角度阵列排布，冷却液体从阵列薄片四周流动，实现激光器运转和冷却同时进行(专利US7366211B2)，而采用这种冷却方式,还有以下问题:一、固体激光器内部的空间有限，只是通过管道的长距离运输来对循环的冷却液进行降温，无法使冷却液快速冷却，导致输送至执行机构的冷却液不能起到冷却作用；二、激光器内的增益介质一般为固定设置,且无法对多个增益介质的间距进行同步调节。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种冷却装置及具有该冷却装置的固体激光器，以解决
技术介绍
中出现的问题。
[0007]本技术的技术方案是这样实现的：一种冷却装置，用于固体激光器,其特征在于,所述冷却装置包括:
[0008]壳体，具有中空的内腔,其内部注有冷却液；
[0009]进液管，与壳体内腔顶部连通；
[0010]出液管，与壳体内腔底部连通；
[0011]循环泵,其位于出液管上；
[0012]散热机构，固定在壳体的外壁上，且包括固定于壳体外部且与所述进液管和出液管贯通的U型管以及固定在U型管上且对U型管进行散热的导热单元；
[0013]所述导热单元包括：
[0014]固定板，与所述U型管固定连接；
[0015]导热网，覆盖在U型管外部，且位于所述U型管远离所述固定板的一侧；
[0016]散热风扇，固定在壳体的外壁上，且朝向导热网设置。
[0017]优选为，所述壳体的内壁上固定有夹持机构，且包括：
[0018]安装座，固定在壳体的内壁上，且其上固定有导轨；
[0019]安装架，通过导轨连接在安装座上；
[0020]第一导槽，其为环形长槽，共有两个，对称设置在安装架上；
[0021]第二导槽，其为环形长槽，共有两个，对称设置在安装座上；
[0022]限位孔，位于安装架上，处于两个第一导槽之间，且其为圆孔；
[0023]连接板，两侧各有一个半圆组成，上下两端各有两个通孔；
[0024]连接销，其通过连接板的通孔连接相邻的两块连接板，连接板上相邻的连接销分别位于第一导槽和第二导槽上，第二导槽的连接销同时连接夹持块；
[0025]其中，最中间的两块连接板上的连接销安装在限位孔里，每块连接板大小、形状相同。
[0026]优选为，所述夹持机构还包括用于驱动安装架沿导轨移动的驱动单元；
[0027]所述驱动单元包括：
[0028]密封伸缩套，其两端密封，共有两个，对称设置在安装座的两侧，且每个密封伸缩套的两端分别抵接在安装架的底面与安装座的顶面之间；
[0029]电缸，设于密封伸缩套内，且其输出端的伸缩方向与密封伸缩套的轴心方向一致；
[0030]其中，所述电缸的底部与密封伸缩套的内腔底部固定连接，电缸的输出端的端部与密封伸缩套的内腔顶部部固定连接。
[0031]优选为，两个所述第一导槽与两个所述第二导槽相互对应设置。
[0032]优选为，所述壳体内水平设置有相互平行的稳流过滤板。
[0033]优选为，所述进液管上设置有控制阀。
[0034]优选为，所述冷却液为去离子水、重水或四氯化碳液体中的任意一种。
[0035]一种固体激光器，其特征在于，包括泵浦系统、腔镜、增益模块以及冷却装置；
[0036]所述泵浦系统包括：
[0037]泵浦源；
[0038]耦合机构，沿泵浦源激光输出方向依次设置的两块耦合透镜、匀化器以三块成像透镜；
[0039]所述腔镜包括：
[0040]泵浦端腔镜；
[0041]输出端腔镜；
[0042]所述增益模块包括：
[0043]增益介质，设置有多片且依次平行排列于所述壳体内，均依次夹持在夹持块上，且相邻的增益介质间隔形成液体流道；
[0044]其中，所述泵浦端腔镜、增益模块以及输出端腔镜依次设于三块成像透镜的远离匀化器的一侧，所述泵浦端腔镜、增益模块以及输出端腔镜构成谐振腔。
[0045]有益效果：本技术采用的冷却装置,通过在壳体内注入冷却液,并设置有可以对壳体内的冷却液进行循环散热的散热机构,壳体内的冷却液在循环泵的工作下,通过所述出液管流入所述U型管内,所述固定板与散热网以及U型管接触,可以将所述U型管的热量
进行传导,所述散热风扇朝向所述U型管和散热网的方向吹风,进一步加快的散热速度,使得在所述U型管和所述进液管之间循环流通的冷却液能够被快速冷却,而固体激光器的增益介质设置于壳体内部,且当散热机构对壳体的冷却液进行循环时,冷却液可以通过液体流道经过增益介质的表面，与增益介质的表面进行热交换，进而有效的对增益介质进行冷却,在壳体内的夹持机构可以使增益介质实现等距调节,方便调节增益介质之间的液体流道的宽度，来增加增益介质的表面冷却液的流量，提高冷却速率。
附图说明
[0046]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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0047]图1为本技术具体实施方式结构示意图；
[0048]图2为本技术具体实施例中夹持机构的结构示意图。
具体实施方式
[0049]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却装置，用于固体激光器,其特征在于,所述冷却装置包括:壳体，具有中空的内腔,其内部注有冷却液；进液管，与壳体内腔顶部连通；出液管，与壳体内腔底部连通；循环泵,其位于出液管上；散热机构，固定在壳体的外壁上，且包括固定于壳体外部且与所述进液管和出液管贯通的U型管以及固定在U型管上且对U型管进行散热的导热单元；所述导热单元包括：固定板，与所述U型管固定连接；导热网，覆盖在U型管外部，且位于所述U型管远离所述固定板的一侧；散热风扇，固定在壳体的外壁上，且朝向导热网设置。2.根据权利要求1所述的一种冷却装置，其特征在于，所述壳体的内壁上固定有夹持机构，且包括：安装座，固定在壳体的内壁上，且其上固定有导轨；安装架，通过导轨连接在安装座上；第一导槽，其为环形长槽，共有两个，对称设置在安装架上；第二导槽，其为环形长槽，共有两个，对称设置在安装座上；限位孔，位于安装架上，处于两个第一导槽之间，且其为圆孔；连接板，两侧各有一个半圆组成，上下两端各有两个通孔；连接销，其通过连接板的通孔连接相邻的两块连接板，连接板上相邻的连接销分别位于第一导槽和第二导槽上，第二导槽的连接销同时连接夹持块；其中，最中间的两块连接板上的连接销安装在限位孔里，每块连接板大小、形状相同。3.根据权利要求2所述的一种冷却装置，其特征在于，所述夹持机构还包括用于驱动安装架沿导轨移动的驱动单元；所述驱动单元包括：密封伸缩套，其两端...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志斌，江赴洋，江舒，王建晓，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：新型
国别省市：