一种分离式固体激光器聚光腔制造技术

本发明专利技术涉及一种分离式固体激光器聚光腔，属于固体激光器技术领域，由多个聚光腔组件扣合而成，每个聚光腔组件的内腔面为弧面，扣合后的聚光腔内部截面呈圆形，每个聚光腔组件一侧设置有多个组装销，另一侧设置有多个与组装销配合的组装槽；每个聚光腔组件两端设置有固定销，如聚光腔固定侧板，每个固定销聚光腔组件沿长度方向设置有水通道，激光器总水路连接，提供冷却液用于散热。本发明专利技术采用分离结构制造单个组件，使用时组装成聚光腔，大大降低了加工难度，特别是使得内腔面加工变得容易，降低加工成本；采用金属结构并增加水通道，材料稳定，散热性优异。散热性优异。散热性优异。

【技术实现步骤摘要】
一种分离式固体激光器聚光腔


[0001]本专利技术涉及一种分离式固体激光器聚光腔，属于固体激光器


技术介绍

[0002]固体激光器指的是通过光泵浦激发固体激光晶体实现激光输出的激光器，由于其光束质量好、单色性好、能量密度高等特点，被广泛应用于科研、军事、工业、医疗等方面。在固体激光器中，聚光腔是用来把泵浦光收拢、聚焦到激光晶体的器件，决定着泵浦光的光场及能量分布，进而影响固体激光器输出光束的性质。
[0003]传统聚光腔多采用金属、陶瓷、或一些耐高温的有机聚合物一体加工成型，其中采用金属或陶瓷的聚光腔需要进行内腔面加工，一般加工成镜面，这需要非常高的加工精度，再者聚光腔镜面会产生从中心向四周发、散梯度分布的泵浦光能量，在高泵浦能量下使得激光晶体产出热透镜效应，限制激光器功率的输出。想要匀化聚光腔内的光能量分布就需要将聚光腔内腔面加工成漫反射面，金属和陶瓷的内腔面加工漫反射面难以控制，有人提出在腔内再加一层有漫反射材料的隔层形成漫反射面，但是这种办法存在隔层均匀加工困难、散热差的问题，另一种形成漫反射面的方法是采用聚合有机物进行直接加工，加工出的聚光腔内腔面形成自然的漫反射面，这种聚光腔也能够有效匀化腔内光能量分布，但是损耗大、长时间在高能量下使用易变性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种分离式固体激光器聚光腔，采用分离结构制造单个组件，使用时组装成聚光腔，大大降低了加工难度，特别是使得内腔面加工变得容易，降低加工成本；采用金属结构并增加水通道，材料稳定，散热性优异；本专利技术是组装器件更容易对激光器聚光腔进行控制。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种分离式固体激光器聚光腔，由多个聚光腔组件扣合而成，每个聚光腔组件的内腔面为弧面，扣合后的聚光腔内部截面呈圆形，每个聚光腔组件一侧设置有多个组装销，另一侧设置有多个与组装销配合的组装槽；组装销与组装槽能够相互配合扣合在一起，组成聚光腔；
[0007]每个聚光腔组件两端设置有固定销，用于与组件和激光器的其他组件连接，如聚光腔固定侧板，每个固定销聚光腔组件沿长度方向设置有水通道，激光器总水路连接，提供冷却液用于散热。
[0008]水通道从组件中心通过，能够通过冷却液使聚光腔在工作时散热。
[0009]优选的，每个聚光腔组件内腔面的弧面可以根据需要打磨加工成光滑的镜面，或者涂氧化镁或硫酸钡加工成漫反射面。
[0010]优选的，每一弧面的弧度为2π/n，n为组成聚光腔所需的聚光腔组件个数，弧长为2πr/n，r为聚光腔内腔面的半径。
[0011]优选的，激光晶体设置于聚光腔内部，泵浦源设置于聚光腔内部或外部。
[0012]优选的，激光晶体设置于聚光腔内部中心处，当泵浦源设置于聚光腔外部时，每个聚光腔组件的两侧均设置有沿长度方向的缺口，多个聚光腔组件扣合后两缺口形成窗口，用于外部的泵浦源对准以照入泵浦源。
[0013]优选的，聚光腔整体为金属结构。
[0014]本专利技术未详尽之处，均可参见现有技术。
[0015]本专利技术的有益效果为：
[0016]1、本专利技术通过一面可根据需求加工成镜面或漫反射面，可分别实现聚光腔内中心聚光或腔内能量均匀分布，本专利技术采用分离式结构，制造单个组件时更容易，特别对于内腔面的加工，大大降低了加工难度，降低了加工成本。
[0017]2、本专利技术设置有水通道，可以使聚光腔散热，实现固体激光器在高泵浦能量下工作。
[0018]3、本专利技术可以多个共同配合使用，可以组成多种聚光腔，进而增加固体激光器的泵浦维度，如：3维、5维、7维等等，也可以调控聚光腔内光场分布，如：使内腔面全反射和漫反射面间隔分布。
附图说明
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0020]图1为实施例1中匀光聚光腔组件结构示意图；
[0021]图2为实施例1中匀光聚光腔整体结构示意图；
[0022]图3为实施例2中聚光腔组件结构示意图；
[0023]图4为实施例2中聚光腔整体结构示意图；
[0024]图中：1
‑
聚光腔组件，2
‑
激光晶体，3
‑
半导体激光泵浦源，4
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聚光腔固定侧板，5
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闪光灯激光泵浦源，11
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聚光腔组件的内腔面，12
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组装销，13
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水通道，14
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固定销，15
‑
组装槽。
具体实施方式
[0025]为了使本
的人员更好的理解本说明书中的技术方案，下面结合本说明书实施中的附图，对本专利技术书实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，但不仅限于此，本专利技术未详尽说明的，均按本领域常规技术。
[0026]实施例1
[0027]一种分离式固体激光器聚光腔，如图1所示，为一种具有匀光作用的聚光腔，由5个聚光腔组件1扣合而成，每个聚光腔组件的内腔面11为弧面，扣合后的聚光腔内部截面呈圆形，每个聚光腔组件1一侧设置有多个组装销12，另一侧设置有多个与组装销12配合的组装槽15；组装销12与组装槽15能够相互配合扣合在一起，组成聚光腔；
[0028]每个聚光腔组件1两端设置有固定销14，用于与聚光腔固定侧板4连接，匀光聚光腔组件固定侧板4内部有水通道用于通冷却液，一面设有凹槽用于与聚光腔的固定销14装配。
[0029]每个固定销聚光腔组件沿长度方向设置有水通道13，激光器总水路连接，提供冷
却液用于散热。水通道从组件中心通过，能够通过冷却液使聚光腔在工作时散热。
[0030]聚光腔组件的内腔面11均匀涂抹高漫反射材料氧化镁或硫酸钡，如图2所示，整个聚光腔由5个聚光腔组件1相互配合，圆周组配，半导体激光泵浦源3位于聚光腔外部，半导体激光泵浦源3发出的光通过组件间留有的窗口照入聚光腔内，入射光被匀光聚光腔组件的内腔面11漫反射，在聚光腔内传播匀化，泵浦聚光腔内的激光晶体2，匀化后的光场能够有效降低激光晶体在工作过程的中的热透镜效应。
[0031]实施例2
[0032]一种分离式固体激光器聚光腔，如图2所示，给出了一个内腔面为镜面的聚光腔，由2个聚光腔组件1扣合而成，每个聚光腔组件的内腔面11为弧面，扣合后的聚光腔内部截面呈圆形，每个聚光腔组件1一侧设置有多个组装销12，另一侧设置有多个与组装销12配合的组装槽15；组装销12与组装槽15能够相互配合扣合在一起，组成聚光腔；
[0033]每个聚光腔组件1两端设置有固定销14，用于与聚光腔固定侧板4连接，聚光腔组件固定侧板4内部有水通道用于通冷却液，一面设有凹槽用于与聚光腔的固定销14装配。
[0034]每个固定销聚光腔组件沿长度方向设置有水通道13，激光器总水路连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离式固体激光器聚光腔，其特征在于，由多个聚光腔组件扣合而成，每个聚光腔组件的内腔面为弧面，扣合后的聚光腔内部截面呈圆形，每个聚光腔组件一侧设置有多个组装销，另一侧设置有多个与组装销配合的组装槽；每个聚光腔组件两端设置有固定销，用于与聚光腔固定侧板连接，每个固定销聚光腔组件沿长度方向设置有水通道，激光器总水路连接，提供冷却液用于散热。2.根据权利要求1所述的分离式固体激光器聚光腔，其特征在于，每个聚光腔组件内腔面的弧面打磨加工成光滑的镜面，或者涂氧化镁或硫酸钡加工成漫反射面。3.根据权利要求2所述的分离式固体激光器聚光腔，其特征在于，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旺根，付传尚，王德超，孙素娟，秦鹏，
申请(专利权)人：山东芯光光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：