一种超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，涉及高能激光技术领域。该超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统包括：用于产生激光振荡反馈的激光谐振腔、用于获得高增益的浸入式激光增益模块、用于输出泵浦光的复合冷却泵浦模块，所述浸入式激光增益模块和复合冷却泵浦模块共用一套复合式冷却循环系统。与现有技术相比，本发明专利技术的激光系统创新性地通过将一套冷却循环系统同时实现了对增益晶体产热及泵浦源产热的多点热源的有效冷却，对激光增益介质进行冷却保证了有效的热管理。另一方面本发明专利技术的激光系统将多点热源的系统产热蓄存于热相变材料，在实现有效热管理的同时极大地提高了系统的紧凑度，大幅度减小了系统体积和重量。减小了系统体积和重量。减小了系统体积和重量。

【技术实现步骤摘要】
一种超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统


[0001]本专利技术涉及高能激光
，尤其是一种超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统。

技术介绍

[0002]高平均功率全固态激光在前沿科学研究、国民经济、国家安全等领域发挥着重要作用，是激光领域的研究热点和重要方向。随着激光功率增大而导致的严重热效应成了限制全固态激光器获得高平均功率、高光束质量激光输出的核心问题。主振荡功率放大器是实现高功率固体激光输出的有效方式，常见的是高功率板条放大器，板条放大器以“之”字形光路穿过板条，可以实现像差自补偿。但是板条产热密度高难以实现有效热管理，且通光口径小导致各级放大之间需要采用复杂的4f系统进行相传递，光路复杂，系统庞大，稳定性差。因此，为了支撑全固态高功率激光发展，需要采用新的激光放大构型。
[0003]浸入式液冷是一种有效的热管理方式，在这种高效热管理的支撑下，可以将多片增益介质进行阵列式排列，实现分布式增益。这种增益方式的优点通过将产热均匀分配到阵列式堆叠的多片激光增益介质上，降低单片增益晶体热密度，采用液体直接冷却的方式有效实现热管理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，其特征在于，所述高能激光系统包括：用于产生激光振荡反馈的激光谐振腔、用于获得高增益的浸入式激光增益模块(2)、用于输出泵浦光的复合冷却泵浦模块，所述浸入式激光增益模块(2)和复合冷却泵浦模块共用复合式冷却循环系统。2.根据权利要求1所述的超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，其特征在于，所述激光谐振腔包括谐振腔全反镜(1)和谐振腔输出镜(7)，且谐振腔全反镜(1)和谐振腔输出镜(7)分别位于浸入式激光增益模块(2)整体结构的两侧。3.根据权利要求2所述的超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，其特征在于，所述浸入式激光增益模块(2)包括多片阵列式固定堆叠的增益介质晶体（14），各片增益介质晶体(14)之间形成流道，通过在流道内流动的激光冷却液(13)将增益介质晶体(14)的表面进行冷却。4.根据权利要求3所述的超紧凑轻量复合冷却浸入式高能激光系统，其特征在于，在增益介质晶体(14)的前端和后端分别设置与增益介质晶体(14)厚度一致的增益模块换热翅片(12)，每一片增益模块换热翅片（12）内储存有热相变冷却材料(15)。5.根据权利要求4所述的超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，其特征在于，所述热相变冷却材料(15)为烷烃、多元醇或水合盐中的一种。6.根据权利要求4所述的超紧凑轻量复合冷却式浸入式高能激光系统，其特征在于，所述复合冷却泵浦模块用于向浸入式激光增益模块(2)注入泵浦光，该复合冷却泵浦模块包括泵浦源复合冷板(3)、尾纤泵浦源(4)、尾纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：易家玉，阮旭，胡浩，曹海霞，高清松，唐淳，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院应用电子学研究所，
类型：发明
国别省市：