【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光器散热，特别是涉及一种激光增益介质散热模块。
技术介绍
1、一般的适用于大功率高能量碟片激光器的增益介质的冷却方案是阵列射流，通常是在增益介质的背面布置一组或多组喷嘴，用冷却介质来冲击增益介质。若在室温下以蒸馏水作为冷却介质，为保证此增益介质在室温下能够稳定运行，需要使增益介质冷却面的水流速度大于1.2m/s，并保证雷诺数re>3500，才能实现足够的热交换速率。由于采用的泵光尺寸较小(直径5～15mm)，若采用阵列射流的方案，因需要在小范围内布置较多喷嘴，难以避免形成驻点，导致导热率不均引发输出光斑形变。与此同时，由于水冷机的机械特性，能达到所需输出水流压强和流速的成本合理的水冷机往往采用机械式水泵，由于向增益介质输出的水流流量较大，水冷机输出水流的纵波振动传播到增益介质较为容易导致放大后的激光指向性不稳定。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种导热率较均匀且可有效减小纵波振动的激光增益介质散热模块。
2、本专利技术提供的一种激光增益介质散热模块，包括：
3、进水歧管，包括依次连接的混合区、前喷嘴与扩散区，所述扩散区的过流截面小于所述混合区的过流截面且大于所述前喷嘴的过流截面；
4、冷却流道，上游连接所述扩散区，且过流截面小于所述扩散区的过流截面；
5、排水歧管，包括依次连接的收敛区、后喷嘴与释放区，所述收敛区的过流截面小于所述释放区的过流截面，且大于所述后喷嘴的过流截面，所述收敛区的上
6、其中，激光增益介质设置在所述冷却流道的一侧，湍流流经激光增益介质的冷却面，且激光增益介质的冷却面平行于湍流流向。
7、在其中一个实施例中，所述冷却流道为扁平流道，激光增益介质的冷却面的正投影落入所述冷却流道内。
8、在其中一个实施例中，所述散热模块包括本体与固定件，所述混合区、前喷嘴、后喷嘴与释放区设置于所述本体中，所述固定件具有通光孔，激光增益介质安装在所述通光孔内，所述固定件安装在所述本体上，并与所述本体之间形成所述扩散区、冷却流道与收敛区。
9、在其中一个实施例中，所述本体具有内凹部，所述内凹部具有与所述扩散区、冷却流道、收敛区分别对应的区域。
10、在其中一个实施例中，所述本体具有流道垫片，所述流道垫片设置在所述冷却流道对应的区域。
11、在其中一个实施例中，所述前喷嘴的出口位于所述扩散区对应的区域，所述前喷嘴的入口延伸至所述混合区，所述后喷嘴的入口位于所述收敛区对应的区域，所述后喷嘴的出口延伸至所述释放区。
12、在其中一个实施例中，所述固定件包括第一固定片与第二固定片，所述通光孔包括前窗与后窗，所述前窗位于所述第一固定片上，所述后窗位于所述第二固定片上，所述前窗的尺寸小于所述后窗的尺寸，所述后窗的底部具有凸缘，激光增益介质安装在所述后窗内并承载在所述凸缘上，所述第一固定片固定在所述第二固定片上并压紧激光增益介质。
13、在其中一个实施例中，所述凸缘相对所述第一固定片的一侧开设有环形沟槽，所述环形沟槽内嵌有铟丝。
14、在其中一个实施例中，所述激光增益介质所在的冷却流道段，湍流厚度不小于0.1毫米。
15、上述激光增益介质散热模块，通过在冷却流道的上游和下游分别设置前喷嘴与后喷嘴，使得冷却水在流经激光增益介质的冷却面时依然维持较高的雷诺数和湍流状态，从而维持了较高的散热效率，并且激光增益介质冷却面的冷却水较均匀，导热率较均匀；同时进水歧管的结构，使得以层流进入的冷却水通过喷嘴时受到高而集中的摩擦阻力，减少机械式水泵产生的水流纵波对激光增益介质的影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种激光增益介质散热模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述冷却流道为扁平流道，激光增益介质的冷却面的正投影落入所述冷却流道内。
3.根据权利要求1所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述散热模块包括本体与固定件，所述混合区、前喷嘴、后喷嘴与释放区设置于所述本体中，所述固定件具有通光孔，激光增益介质安装在所述通光孔内，所述固定件安装在所述本体上，并与所述本体之间形成所述扩散区、冷却流道与收敛区。
4.根据权利要求3所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述本体具有内凹部，所述内凹部具有与所述扩散区、冷却流道、收敛区分别对应的区域。
5.根据权利要求4所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述本体具有流道垫片，所述流道垫片设置在所述冷却流道对应的区域。
6.根据权利要求4所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述前喷嘴的出口位于所述扩散区对应的区域，所述前喷嘴的入口延伸至所述混合区，所述后喷嘴的入口位于所述收敛区对应的区域，所述后喷嘴的出口延伸至所述释放区。p>
7.根据权利要求3所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述固定件包括第一固定片与第二固定片，所述通光孔包括前窗与后窗，所述前窗位于所述第一固定片上，所述后窗位于所述第二固定片上，所述前窗的尺寸小于所述后窗的尺寸，所述后窗的底部具有凸缘，激光增益介质安装在所述后窗内并承载在所述凸缘上，所述第一固定片固定在所述第二固定片上并压紧激光增益介质。
8.根据权利要求7所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述凸缘相对所述第一固定片的一侧开设有环形沟槽，所述环形沟槽内嵌有铟丝。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述激光增益介质所在的冷却流道段，湍流厚度不小于0.1毫米。
...【技术特征摘要】
1.一种激光增益介质散热模块，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述冷却流道为扁平流道，激光增益介质的冷却面的正投影落入所述冷却流道内。
3.根据权利要求1所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述散热模块包括本体与固定件，所述混合区、前喷嘴、后喷嘴与释放区设置于所述本体中，所述固定件具有通光孔，激光增益介质安装在所述通光孔内，所述固定件安装在所述本体上，并与所述本体之间形成所述扩散区、冷却流道与收敛区。
4.根据权利要求3所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述本体具有内凹部，所述内凹部具有与所述扩散区、冷却流道、收敛区分别对应的区域。
5.根据权利要求4所述的激光增益介质散热模块，其特征在于，所述本体具有流道垫片，所述流道垫片设置在所述冷却流道对应的区域。
6.根据权利要求4所述的激光增益介质散热...
【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，王汉琛，刘成，
申请(专利权)人：上海镱镭飞秒激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。