一种板条固体激光晶体气浮热沉制造技术

技术编号:35612899 阅读:19 留言:0更新日期:2022-11-16 15:37
本发明专利技术涉及晶体散热领域,具体是涉及一种板条固体激光晶体气浮热沉,包括热沉底座、上热沉、下热沉、热沉导柱和晶体限位柱,热沉导柱具有两个,晶体限位柱具有四个,四个晶体限位柱之间留有供板条激光晶体放置的空隙,上热沉上开设有用以对晶体限位柱的上表面进行散热通气的上气路,下热沉上开设有用以对晶体限位柱的下表面进行散热通气的下气路,本发明专利技术通过上热沉和下热沉之间通过上气路和下气路通气的方式,使得板条激光晶体在上热沉和下热沉之间处于悬浮状态,避免板条激光晶体与上热沉和下热沉之间发生接触,导致板条激光晶体应力变形的情况,改善板条激光晶体的热效应,提升光束质量。束质量。束质量。

【技术实现步骤摘要】
一种板条固体激光晶体气浮热沉


[0001]本专利技术涉及晶体散热领域,具体是涉及一种板条固体激光晶体气浮热沉。

技术介绍

[0002]超快激光是固体激光器发展的一个新的领域,超快脉冲具有极短持续时间、极高峰值功率、极宽光谱等特点,在工业、军事、环境、能源、通讯等众多领域得到了广泛应用,极短的脉冲让人类第一次观察到了原子和分子尺度的超快运动过程,为探索微观世界开辟了道路,极高的峰值功率可以产生极端的物理条件,使模拟宇宙大爆炸、太阳中心温度、核爆等极端现象成为可能,超快激光作用时间极短、热影响区极小,应用在医疗上可以在治疗或切除病变组织的同时保证周围正常组织不受到损伤,超快激光给其他相关科学领域也带来了一场革命,产生了强场物理学、超快非线性光学、精密计量学、超精细冷加工等一系列新兴前沿学科和技术。
[0003]随着近些年超快固体激光器应用领域的不断拓展,超快固体激光器在朝着高功率,高脉冲能量的方向发展,激光晶体作为超快固体激光器的核心器件之一,对其性能的要求也越来越高,在高功率超快固体激光器中,能量越高,激光晶体的热流密度也就越大,这就要求激光晶体的热沉应具有良好的导热性,以便将激光晶体内的热量导出去,保证激光器的正常工作。
[0004]现有技术中,激光晶体通常通过机械加持或焊接的方式与激光晶体热沉结合,制作过程中,难免会产生应力形变,导致超快固体激光器工作时的光斑变形和光束质量恶化,同时,现有技术中,大功率固体激光器晶体多采用水冷散热,存在诸多缺陷:如水冷模块体积大、无法在失重条件下工作、水冷模块存在微渗漏和漏水的风险等。
[0005]为解决现有技术方案中的一些技术问题,本专利技术提供一种板条固体激光晶体气浮热沉,解决现有技术方案中,因板条激光晶体焊接导致的应力形变、散热不均等技术问题。

技术实现思路

[0006]针对现技术所存在的问题,提供一种板条固体激光晶体气浮热沉,本专利技术通过上热沉和下热沉之间通过上气路和下气路通气的方式,使得板条激光晶体在上热沉和下热沉之间处于悬浮状态,避免板条激光晶体与上热沉和下热沉之间发生接触,导致板条激光晶体应力变形的情况,改善板条激光晶体的热效应,提升光束质量。
[0007]为解决现有技术问题,本专利技术采用的技术方案为:本专利技术提供一种板条固体激光晶体气浮热沉,包括热沉底座、上热沉、下热沉、热沉导柱和晶体限位柱;下热沉固定设置在热沉底座上;上热沉设置在下热沉的正上方,上热沉与下热沉之间相对的对合;热沉导柱对称设置在下热沉的两侧,两个热沉导柱均位于下热沉和上热沉之间,热沉导柱的下端与下热沉连接,热沉导柱的上端与上热沉连接;其特征在于:
还包括晶体限位柱,晶体限位柱均以竖直状态设置在下热沉上,晶体限位柱位于上热沉和下热沉之间,四个晶体限位柱均匀分布在两个热沉导柱之间,四个晶体限位柱之间留有供板条激光晶体放置的空隙;上热沉上开设有用以对晶体限位柱的上表面进行散热通气的上气路,上气路的自由端出气喷向板条激光晶体的上表面;下热沉上开设有用以对晶体限位柱的下表面进行散热通气的下气路,下气路的自由端出气喷向板条激光晶体的下表面。
[0008]优选的,上气路具有第一上通气嘴和第二上通气嘴;第一上通气嘴和第二上通气嘴对称开设于上热沉的两端,上热沉上连通第一上通气嘴和第二上通气嘴分别开设有第一上气道和第二上气道,第一上气道和第二上气道的出气口均朝向下方开通,第一上气道和第二上气道的出气口均处于四个晶体限位柱之间。
[0009]优选的,下气路具有第一下通气嘴和第二下通气嘴;第一下通气嘴和第二下通气嘴对称开设于下热沉的两端,下热沉上连通第一下通气嘴和第二下通气嘴分别开设有第一下气道和第二下气道,第一下气道和第二下气道的出气口均朝向上方开通,第一下气道和第二下气道的出气口均处于四个晶体限位柱之间;上气路和下气路之间的通气方向相对流通,当上气路和下气路同时通气时,板条激光晶体处于悬浮在四个晶体限位柱之间的状态。
[0010]优选的,上热沉的下表面设有上散热块,下热沉的上表面设有下散热块,上散热块和下散热块之间相对设置,四个晶体限位柱分布在下散热块和上散热块的四个拐角处。
[0011]优选的,上散热块和下散热块均具有空腔,上散热块对应于第一上气道和第二上气道的出气口与下散热块对应于第一下气道和第二下气道的出气口的位置处均开设有气口,上散热块和下散热块的每个气口处均具有对接于对应出气口的气管,上散热块的下表面具有第一散热面,第一散热面上开设有若干个第一气路微孔,下散热块的上表面具有第二散热面,第二散热面上开设有若干个第二气路微孔。
[0012]优选的,上散热块以及下散热块的空腔中还设置有调节机构,调节机构用于改变气流喷向板条激光晶体的流速。
[0013]优选的,调节机构包括上下移动的浮动板,浮动板表面开设有通孔,每个通孔的底部均固定连接有锥形管,每个锥形管均固定连接在所述的浮动板上并且与通孔连通,锥形管分别与上散热块以及下散热块中的第一气路微孔以及第二气路微孔一一对应。
[0014]优选的,上热沉的下表面对称设有两个上凸台,下热沉的上表面对应于每个上凸台的位置对称设有两个下凸台,上凸台和下凸台均呈圆环状,上凸台和对应的下凸台之间共轴线,上凸台和下凸台上均具有内螺纹,每个热沉导柱的两端均具有外螺纹,当安装上热沉时,热沉导柱的两端分别通过外螺纹与上凸台和下凸台的内螺纹配合处于连接状态。
[0015]优选的,上热沉的下表面设有用以固定上散热块的上固定框,下热沉的上表面设有用以固定下散热块的下固定框,并且四个晶体限位柱均固定在下固定框上。
[0016]优选的,热沉底座的底部四周均向上贯通的开设有一个沉孔,每个沉孔内均设有一个螺钉,下热沉的下表面对应于每个沉孔的位置处均开设有一个供螺钉固定的螺纹孔,热沉底座的两端均开设有键槽。
[0017]本申请相比较于现有技术的有益效果是:1.本专利技术通过上热沉和下热沉之间通过上气路和下气路通气的方式,使得板条激
光晶体在上热沉和下热沉之间处于悬浮状态,实现了对板条激光晶体表面的散热,避免板条激光晶体与上热沉和下热沉之间发生接触,导致板条激光晶体应力变形的情况,改善板条激光晶体的热效应,提升光束质量。
[0018]2.本专利技术通过上热沉上第一上气道和第二上气道的开设,使得第一上通气嘴和第二上通气嘴通入的气体能够朝着板条激光晶体的上表面流动,实现了对板条激光晶体上表面的散热,提高对板条激光晶体上表面冷却的均匀程度。
[0019]3.本专利技术通过下热沉上第一下气道和第二下气道的开设,使得第一下通气嘴和第二下通气嘴通入的气体能够朝着板条激光晶体的下表面流动,实现了对板条激光晶体下表面的散热,提高对板条激光晶体下表面冷却的均匀程度。
附图说明
[0020]图1是一种板条固体激光晶体气浮热沉的立体结构示意图;图2是一种板条固体激光晶体气浮热沉的立体结构分解示意图以及局部放大图;图3是一种板条固体激光晶体气浮热沉的仰视图;图4是图3中A

A向剖视图以及局部的结构本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种板条固体激光晶体气浮热沉,包括热沉底座(1)、上热沉(2)、下热沉(3)、热沉导柱(4)和晶体限位柱(5);下热沉(3)固定设置在热沉底座(1)上;上热沉(2)设置在下热沉(3)的正上方,上热沉(2)与下热沉(3)之间相对的对合;热沉导柱(4)对称设置在下热沉(3)的两侧,两个热沉导柱(4)均位于下热沉(3)和上热沉(2)之间,热沉导柱(4)的下端与下热沉(3)连接,热沉导柱(4)的上端与上热沉(2)连接;其特征在于:还包括晶体限位柱(5),晶体限位柱(5)均以竖直状态设置在下热沉(3)上,晶体限位柱(5)位于上热沉(2)和下热沉(3)之间,四个晶体限位柱(5)均匀分布在两个热沉导柱(4)之间,四个晶体限位柱(5)之间留有供板条激光晶体(6)放置的空隙;上热沉(2)上开设有用以对晶体限位柱(5)的上表面进行散热通气的上气路(21),上气路(21)的自由端出气喷向板条激光晶体(6)的上表面;下热沉(3)上开设有用以对晶体限位柱(5)的下表面进行散热通气的下气路(31),下气路(31)的自由端出气喷向板条激光晶体(6)的下表面。2.根据权利要求1所述的一种板条固体激光晶体气浮热沉,其特征在于,上气路(21)具有第一上通气嘴(211)和第二上通气嘴(212);第一上通气嘴(211)和第二上通气嘴(212)对称开设于上热沉(2)的两端,上热沉(2)上连通第一上通气嘴(211)和第二上通气嘴(212)分别开设有第一上气道(2111)和第二上气道(2121),第一上气道(2111)和第二上气道(2121)的出气口(222)均朝向下方开通,第一上气道(2111)和第二上气道(2121)的出气口(222)均处于四个晶体限位柱(5)之间。3.根据权利要求1所述的一种板条固体激光晶体气浮热沉,其特征在于,下气路(31)具有第一下通气嘴(311)和第二下通气嘴(312);第一下通气嘴(311)和第二下通气嘴(312)对称开设于下热沉(3)的两端,下热沉(3)上连通第一下通气嘴(311)和第二下通气嘴(312)分别开设有第一下气道(3111)和第二下气道(3121),第一下气道(3111)和第二下气道(3121)的出气口(222)均朝向上方开通,第一下气道(3111)和第二下气道(3121)的出气口(222)均处于四个晶体限位柱(5)之间;上气路(21)和下气路(31)之间的通气方向相对流通,当上气路(21)和下气路(31)同时通气时,板条激光晶体(6)处于悬浮在四个晶体限位柱(5)之间的状态。4.根据权利要求1所述的一种板条固体激光晶体气浮热沉,其特征在于,上热沉(2)的下表面设有上散热块(22),下热沉(3)的上表面设有下散热块(32),上散热块(22)和下散热块(32)之间相对设置,四个晶体限位柱(5)分布在下散热块(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:束庆邦孟献国查根胜曾让冯程宝邢雪冰
申请(专利权)人:安徽华创鸿度光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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