一种激光晶体温控装置制造方法及图纸

本申请涉及固体激光器技术领域，尤其是涉及一种激光晶体温控装置。一种激光晶体温控装置晶体冷却座，顶面设有向内凹陷的冷却槽；循环水路，与所述冷却槽连通，且所述循环水路上设有调节水流速度的调速阀；激光晶体夹具，底面与所述晶体冷却座连接，并覆盖所述冷却槽。本申请一种激光晶体温控装置，在循环水路上设置有调节水流速度的调速阀，针对不同散热需求，通过调速阀调节水流的速度，冷却槽内的水流流动过程中会与激光晶体夹具的底面接触，冷却水在循环水路中与激光晶体夹具交换热量，快速的带走激光晶体工作过程中所产生的废热。通过上述结构能快速的为激光晶体夹具散热，以保证激光晶体正常工作，进而提升激光晶体及激光系统的使用寿命。系统的使用寿命。系统的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种激光晶体温控装置


[0001]本申请涉及固体激光器
，尤其是涉及一种激光晶体温控装置。

技术介绍

[0002]泵浦光激励增益介质产生激光的过程中，只有一部分的能量转化为激光，其余能量转化为热量。例如，在皮秒激光系统的高功率皮秒激光放大器中，如果不能对激光晶体实现高效散热，激光晶体温度会持续升高，热分布梯度难以保持稳定，会导致激光器的提取效率降低，严重影响激光器的输出功率和光束质量，甚至会造成激光晶体损坏。
[0003]因此，需要针对高功率情形下的激光晶体进行高效散热处理。相关的激光晶体冷却方式主要有：风冷散热，通过风扇产生气流对激光晶体表面或者接触晶体的散热片进行散热，散热效率较低。金属散热，将金属与激光晶体直接接触，使激光晶体产生的热量传递给金属，散热效率较低，通常仅用于激光晶体热转换功率较低的情况。水冷散热，用于高功率激光系统中激光晶体产热量较大的情形，但是，目前用于夹持激光晶体的水冷夹具受制造和结构设计的限制，水流管道较细，激光晶体的接触面积小，冷却效率仍不够高。
[0004]因此，亟需一种能延长激光晶体寿命，提升输出激光功率和脉冲的稳定性，实现对激光晶体进行高效散热的温控装置。

技术实现思路

[0005]本申请一种激光晶体温控装置能够解决现有技术中激光晶体散热效率低和效果差的问题。
[0006]本申请一种激光晶体温控装置包括：
[0007]晶体冷却座，顶面设有向内凹陷的冷却槽；
[0008]循环水路，与所述冷却槽连通，且所述循环水路上设有调节水流速度的调速阀；
[0009]激光晶体夹具，底面与所述晶体冷却座连接，并覆盖所述冷却槽。
[0010]可实施的一种方式中，所述晶体冷却座的相对两侧分别设有凸出于所述晶体冷却座的外沿；每个所述外沿相对的两端分别设有贯穿其的微调螺钉，两个所述微调螺钉之间设有固定螺钉；其中，
[0011]所述晶体冷却座通过所述固定螺钉固定在预设位置，所述微调螺钉抵接在所述预设位置的表面。
[0012]可实施的一种方式中，所述冷却槽的槽口周向设有凸出于所述冷却槽的密封圈，以便所述密封圈、所述激光晶体夹具的底面和所述冷却槽合围形成第一密闭区域；
[0013]所述激光晶体夹具的底面边缘具有倒角，所述激光晶体夹具与所述晶体冷却座顶面贴合，所述倒角与所述晶体冷却座顶面间隙处设有粘胶层；所述粘胶层、所述激光晶体夹具的底面和所述晶体冷却座顶面合围形成第二密闭区域。
[0014]可实施的一种方式中，所述晶体冷却座的顶面设有至少两个定位销；所述激光晶体夹具的底面设有与所述定位销数量相同的定位孔；其中，
[0015]所述定位销对应插入所述定位孔，定位所述晶体底座。
[0016]可实施的一种方式中，所述循环水路包括进水管路和出水管路，其中，
[0017]所述进水管路的进水端置于所述晶体冷却座的侧壁上，出水端置于所述冷却槽的槽底和/或槽壁上，其中，所述进水管路的进水端设有所述调速阀；
[0018]所述出水管路的进水端置于所述冷却槽的槽底和/或槽壁上，出水端置于所述晶体冷却座的侧壁上。
[0019]可实施的一种方式中，所述晶体冷却座的至少一个侧壁上具有散热齿。
[0020]可实施的一种方式中，所述激光晶体夹具包括：
[0021]晶体底座，底面与所述晶体冷却座连接，并覆盖所述冷却槽，顶面设有向内凹陷的通槽，且所述通槽包括第一通槽侧壁和第二通槽侧壁，其中，所述第一通槽侧壁至少部分倾斜设置；
[0022]晶体压块，沿所述通槽的长度方向设置在所述通槽内，所述晶体压块的长度大于等于激光晶体的长度，并能沿所述通槽的宽度方向滑动；所述晶体压块包括第一晶体压块侧壁以及与所述第一晶体压块侧壁相对的第二晶体压块侧壁，其中，所述第一晶体压块侧壁至少部分倾斜设置，所述第二晶体压块侧壁至少弯折一次，弯折处形成弯折壁，所述弯折壁能贴合激光晶体的部分外壁；
[0023]晶体座推块，为梯柱形状，周向截面的顶边大于底边，两个斜边分别与所述第一晶体压块侧壁和第一通槽侧壁的倾斜部分贴合；其中，
[0024]所述激光晶体放置在所述通槽内，并与所述第二通槽侧壁和所述通槽的底壁接触的情况下：
[0025]所述晶体座推块的两个倾斜面向所述第一晶体压块侧壁的倾斜部分施加水平和向下的推力，以使所述晶体压块向所述第二通槽侧壁移动，以使所述弯折壁和所述第二通槽侧壁夹持、并包裹所述激光晶体。
[0026]可实施的一种方式中，还包括锁紧螺钉，所述锁紧螺钉穿过所述晶体座推块与所述晶体底座螺纹连接；其中，
[0027]所述锁紧螺钉与所述晶体底座锁紧，以使所述晶体座推块向所述通槽的底壁方向移动，向所述第一晶体压块侧壁的倾斜部分施加水平和向下的推力。
[0028]可实施的一种方式中，还包括弹簧件，所述弹簧件套设在所述锁紧螺钉的螺杆上，并置于在所述锁紧螺钉与所述晶体座推块之间，所述弹簧件将转动所述锁紧螺钉形成锁紧的力传递至所述晶体座推块。
[0029]可实施的一种方式中，还包括铟箔，所述铟箔包裹激光晶体，以使所述弯折壁、所述第二通槽侧壁和所述通槽的底壁分别与所述铟箔紧密接触。
[0030]本申请一种激光晶体温控装置有益效果：
[0031]晶体冷却座的顶部设置有冷却槽，激光晶体夹具的底面与晶体冷却座连接，并且底面将冷却槽覆盖，以便冷却槽为激光晶体夹具降温。具体地，激光晶体在工作时会产生大量的热量，由于激光晶体与激光晶体夹具紧密接触，能形成高效热传导，会将激光晶体产生的热量传递至激光晶体夹具，对激光晶体夹具进行散热，从而实现对激光晶体的高效散热。在晶体冷却座上设有循环水路，循环水路与冷却槽连通，以使得水由循环水路进入冷却槽，再由冷却槽排入循环水路，形成循环水，冷却槽内的水流流动过程中会与激光晶体夹具的
底面接触，当冷却水在循环水路中与激光晶体夹具交换热量，并将废热带走。此外，在循环水路上设置有调节水流速度的调速阀，根据不同散热功率需求，通过调速阀调节水流的速度，快速的带走激光晶体因工作过程中所产生的废热。通过上述结构能快速的为激光晶体夹具散热，以保证激光晶体的正常工作，延长其及激光系统的使用寿命。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本申请一种激光晶体温控装置的结构示意图；
[0034]图2为图1的另一角度结构示意图；
[0035]图3为本申请一种激光晶体温控装置的晶体冷却座的结构示意图；
[0036]图4为本申请一种激光晶体温控装置的激光晶体夹具的结构示意图；
[0037]图5为本申请一种激光晶体温控装置的激光晶体夹具的剖视图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光晶体温控装置，其特征在于，包括：晶体冷却座，顶面设有向内凹陷的冷却槽；循环水路，与所述冷却槽连通，且所述循环水路上设有调节水流速度的调速阀；激光晶体夹具，底面与所述晶体冷却座连接，并覆盖所述冷却槽。2.根据权利要求1所述激光晶体温控装置，其特征在于，所述晶体冷却座的相对两侧分别设有凸出于所述晶体冷却座的外沿；每个所述外沿相对的两端分别设有贯穿其的微调螺钉，两个所述微调螺钉之间设有固定螺钉；其中，所述晶体冷却座通过所述固定螺钉固定在预设位置，所述微调螺钉抵接在所述预设位置的表面。3.根据权利要求1所述的激光晶体温控装置，其特征在于，所述冷却槽的槽口周向设有凸出于所述冷却槽的密封圈，以便所述密封圈、所述激光晶体夹具的底面和所述冷却槽合围形成第一密闭区域；所述激光晶体夹具的底面边缘具有倒角，所述激光晶体夹具与所述晶体冷却座顶面贴合，所述倒角与所述晶体冷却座顶面间隙处设有粘胶层；所述粘胶层、所述激光晶体夹具的底面和所述晶体冷却座顶面合围形成第二密闭区域。4.根据权利要求1所述的激光晶体温控装置，其特征在于，所述晶体冷却座的顶面设有至少两个定位销；所述激光晶体夹具的底面设有与所述定位销数量相同的定位孔；其中，所述定位销对应插入所述定位孔，定位所述晶体冷却座。5.根据权利要求1所述的激光晶体温控装置，其特征在于，所述循环水路包括进水管路和出水管路，其中，所述进水管路的进水端置于所述晶体冷却座的侧壁上，出水端置于所述冷却槽的槽底和/或槽壁上，其中，所述进水管路的进水端设有所述调速阀；所述出水管路的进水端置于所述冷却槽的槽底和/或槽壁上，出水端置于所述晶体冷却座的侧壁上。6.根据权利要求1所述的激光晶体温控装置，其特征在于，所述晶体冷却座的至少一个侧壁上具有散热齿。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的激光晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘民哲，张明山，赵坤，刘梦霖，王丽莎，翟瑞占，贾中青，李欢欣，孙丽媛，王巍，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：新型
国别省市：