基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器及其应用，该激光器包括填充装置、激光发生装置，两者通过可拆卸高真空法兰连接，填充装置为激光发生装置提供碱金属源和缓冲气体。激光发生装置设有带温控组件的磁悬浮鼓风机，降低了风机与碱金属的接触，减少了碱金属在风机内的聚集，保障了风机的正常运行，实现了激光器高效率、高功率的激光输出；还提高了碱金属蒸气的回收率和回收速率。本发明专利技术通过将填充装置和激光发生装置进行耦合，便于对激光发生装置连续化地填充高纯度的缓冲气体和碱金属增益介质，提高了激光器的工作效率；并对激光发生装置内的碱金属进行完全回收，实现了碱金属的高效重复利用，具有较高的经济效益。经济效益。经济效益。

【技术实现步骤摘要】
基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器及其应用


[0001]本专利技术涉及高功率激光器
，尤其涉及一种基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器及其应用。

技术介绍

[0002]半导体泵浦碱金属蒸气激光器(DPAL)是以碱金属原子饱和蒸气作为增益介质，并用半导体激光器作为泵浦源，利用碱金属原子最外层价电子能级跃迁实现出光的气体激光器。该类激光器兼具半导体激光器高功率输出和气体介质流动散热优势，具有量子效率高、光束质量好、结构紧凑、吸收截面大和热管理问题不突出等优点，是通向高效、电驱动、小质量高功率激光器的有效路径，具备高功率定标放大能力，在航空航天和军事等领域有着广阔的应用前景，被定位为未来高功率激光器的首选方案。
[0003]循环流动DPAL在功率水平上有了长足的发展，但同时存在诸多技术难点和局限性：一是碱金属蒸气和缓冲气体在填充工序较复杂，且缓冲气体更换时需要激光器停止工作，限制了激光器工作效率的进一步提高；二是随着长时间运行，循环管道漏气导致缓冲气体减少，需更换缓冲气体，更换过程中会使碱金属发生污染，需要重新充入碱金属，成本较高；三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述激光器包括填充装置、激光发生装置，所述填充装置与所述激光发生装置通过可拆卸高真空法兰连接，所述填充装置为所述激光发生装置提供碱金属源和缓冲气体；所述激光发生装置包括碱金属源储存室、带温控组件的磁悬浮鼓风机、激光发生室以及连接前述三者的循环管道；所述碱金属源储存室设有加热制冷系统和两个出口，两个出口分别与所述循环管道、填充装置连通，且所述碱金属源储存室与所述循环管道、填充装置之间分别设有第一闸板阀、第二闸板阀，以控制碱金属的填充、蒸发和回收。2.根据权利要求1所述的基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述磁悬浮鼓风机包括动力组件、设于所述动力组件外部的密封筒，所述密封筒通过法兰接口与所述循环管道连接，形成密闭系统；所述密封筒的内侧设有加热温控组件，所述加热温控组件包裹所述动力组件，使其温度在所述激光发生装置工作过程中比所述循环管道的温度高。3.根据权利要求1所述的基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述填充装置包括碱金属填充单元、与所述碱金属填充单元通过管道连接的缓冲气体填充单元，所述碱金属填充单元与缓冲气体填充单元之间设有第一截止阀；所述碱金属填充单元通过所述可拆卸高真空法兰与所述激光发生装置连接。4.根据权利要求3所述的基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述碱金属填充单元包括碱金属源供给瓶，所述碱金属源供给瓶外侧设有加热装置，用于将所述碱金属转换为蒸气供给所述激光发生装置；所述碱金属源供给瓶与所述可拆卸高真空法兰的连接通路上依次设有第三闸板阀、法兰、第四闸板阀。5.根据权利要求3所述的基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述缓冲气体填充单元包括真空泵组、至少一组气体供给与净化组件以及连接所述气体供给与净化组件的气体混合腔；所述气体供给与净化组件通过管道与所述真空泵组连接，所述气体供给与净化组件与所述真空泵组之间设有第二截止阀。6.根据权利要求2所述的基于碱金属蒸气和缓冲气体填充的激光器，其特征在于，所述动力组件包括主轴、设于所述主轴外围的转子组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：成红，谢礼杨，张璐，袁红，徐志，胡金萌，李强，武春风，王晓飞，姬清晨，蓝学楷，
申请(专利权)人：中国航天三江集团有限公司，
类型：发明
国别省市：