采用环形电子束激发的激光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及电子技术领域，具体涉及一种激光装置。采用环形电子束激发的激光装置，包括一真空管，真空管的一端设有半导体芯片，真空管的另一端设有电子枪，电子枪采用环形电子枪，环形电子枪的前方设有聚焦偏转系统，聚焦偏转系统的前方设有半导体芯片，半导体芯片的反射面朝向环形电子枪。环形电子枪包括阴极，阴极呈环状，阴极的中部为激光透光区域。真空管上设有激光出射口，激光出射口位于激光透光区域的后方。由于采用上述技术方案，本实用新型专利技术的电子枪采用了环形电子枪，发射电子束为空心电子束，发出的激光与电子束轰击位置在半导体芯片的同一侧，有利于散热系统的设置，增大热交换面积，降低散热实现的难度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子
，具体涉及一种激光装置。
技术介绍
CRT是一种是用阴极射线管的显示器，其主要由玻璃罩、电子枪、偏转线圈、应激面板。应激面板上涂覆有荧光涂层。CRT的工作原理为电子枪阴极发出电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，轰击到涂覆有荧光涂层的应激面板上。这时荧光涂层被启动，就发出光线来。传统的CRT技术被用于电视机、电脑屏幕应用中，另外CRT技术也可被用于投影光机结构中，但往往效率不高，而且受亮度限制。CRT也可以通过电子束激发激光光源，将CRT的电子枪产生的电子束轰击半导体芯片产生激光光源，具有去相干、亮度高等优点。但一般光源配备的电子束激发系统采用交叉电子枪，交叉式电子枪的电子束从半导体芯片的一侧轰击，半导体芯片的另一侧发出激光。这种激光装置中电子束的能量的束流强度往往较高，电子轰击瞬间芯片处会产生大量的热，必须配备设计良好的散热冷却系统。且现有用于激光装置的散热系统并不理想。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种采用环形电子束激发的激光装置，解决以上技术问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现采用环形电子束激发的激光装置，包括一真空管，所述真空管的一端设有一半导体芯片，所述真空管的另一端设有电子枪，其特征在于，所述电子枪采用一环形电子枪，所述环形电子枪的前方设有一聚焦偏转系统，所述聚焦偏转系统的前方设有所述半导体芯片，所述半导体芯片的反射面朝向所述环形电子枪；所述环形电子枪包括一阴极，所述阴极呈环状，所述阴极的中部为激光透光区域；所述真空管上设有一激光出射口，所述激光出射口位于所述激光透光区域的后方。本技术的电子枪能发出高速电子束，足够强度的电子束射入半导体芯片上后，就会产生激光效应，进而产生激光。本技术具有能消除激光散斑、可控性好等优点。另外，本技术的电子枪采用了环形电子枪发射电子束，使本技术生成的电子束为环形空心电子束。本技术的工作方式为反射式的激光装置，即发出激光与电子束轰击位置在半导体芯片的一侧。还包括一散热系统，所述散热系统的热交换机构设置在所述半导体芯片的背部。 本技术可以将散热系统的热交换机构紧密贴合在半导体芯片背部，增大热交换面积， 降低了散热系统实现的难度。同时仍然保持激光装置中电子光学系统的旋转对称性。为了能够更好的控制空心电子束，所述聚焦偏转系统采用一复合磁聚焦偏转系统。所述复合磁聚焦偏转系统包括一设置在所述电子枪前方的阴极透镜聚焦系统和设置在所述阴极透镜聚焦系统前方的聚焦偏转系统。为了保证高的透过率，所述阴极中间的激光透光区域采用蓝宝石玻璃。所述真空管的长度与所述激光透光区域的半径之间的关系如下Lxtan^+^<r ；其中，L为所述真空管的长度；Θ为激光发散角度；S为所述半导体芯片的直径；r 为所述激光透光区域的半径。本技术真空管的长度和激光透光区域的半径需要根据激光发散角进行匹配，以便保证芯片边缘发出的激光能够不受阻碍的通过透光区域。所述半导体芯片采用一激光面板，所述激光面板包括至少两个激光腔，至少两个所述激光腔沿厚度方向排列；所述激光腔包括一增益介质层、反射层，所述反射层分别设置在所述增益介质层的前方和后方。所述激光腔包括部分反射层和完全反射层，所述部分反射层设置在所述增益介质层的前方，所述完全反射层设置在所述增益介质层的后方。以便光子在激光腔内多次激发。有益效果由于采用上述技术方案，本技术产生的激光光源，具有能消除激光散斑、可控性好等优点。电子枪采用了环形电子枪，发射电子束为空心电子束，发出的激光与电子束轰击位置在半导体芯片的同一侧，有利于散热系统的设置，增大热交换面积，降低散热实现的难度。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术阴极的结构示意图；图3为本技术半导体芯片与散热系统的连接示意图；图4为本技术的真空管与激光透光区域的尺寸匹配示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本技术。参照图1，采用环形电子束激发的激光装置，包括一真空管1，真空管1可以采用长方形的玻璃壳，玻璃壳的一端设有电子枪，玻璃壳的另一端设有半导体芯片。真空管1和电子枪的结构设计可以根据实际应用而改变。电子枪采用一环形电子枪，环形电子枪的前方设有一聚焦偏转系统3，聚焦偏转系统3的前方设有半导体芯片4，半导体芯片4的反射面朝向环形电子枪。环形电子枪包括一阴极21，参照图2，阴极21呈环状，阴极21的中部为激光透光区域22。为了保证高的透过率，阴极21中间的激光透光区域22采用蓝宝石玻璃。 真空管1上设有一激光出射口，激光出射口位于激光透光区域22的后方。本技术的电子枪能发出高速电子束，足够强度的电子束射入半导体芯片4上后，就会产生激光效应，进而产生激光。本技术具有能消除激光散斑、可控性好等优点。另外，本技术的电子枪采用了环形电子枪发射电子束，使本技术生成的电子束为环形空心电子束。本技术的工作方式为反射式的激光装置，即发出激光与电子束轰击位置在半导体芯片4的一侧。参照图1、图3，还包括一散热系统，散热系统的热交换机构5设置在半导体芯片4 的背部。本技术可以将散热系统的热交换机构5紧密贴合在半导体芯片4背部，增大热交换面积，降低了散热系统实现的难度。同时仍然保持激光装置中电子光学系统的旋转对称性。为了能够更好的控制空心电子束，聚焦偏转系统3采用一复合磁聚焦偏转系统。 复合磁聚焦偏转系统包括一设置在电子枪前方的阴极透镜聚焦系统和设置在阴极透镜聚焦系统前方的聚焦偏转系统3。真空管1的长度与激光透光区域22的半径之间的关系如下Ζχ 3η| + |<Γ。其中，L为真空管1的长度。θ为激光发散角度。s为半导体芯片4的直径。r为激光透光区域22的半径。本技术真空管的长度和激光透光区域22 的半径需要根据激光发散角进行匹配，以便保证芯片边缘发出的激光能够不受阻碍的通过透光区域。半导体芯片4采用一激光面板，激光面板包括至少两个激光腔，至少两个激光腔沿厚度方向排列。激光腔包括一增益介质层、反射层，反射层分别设置在增益介质层的前方和后方。激光腔包括部分反射层和完全反射层，部分反射层设置在增益介质层的前方，完全反射层设置在增益介质层的后方。以便光子在激光腔内多次激发。参照图1，环形电子枪还可以包括控制电极23，控制电极23设置在阴极21的前方，控制电极23可以包括Gl电极、G2电极、G3电极等电极。控制电极23与控制系统连接后可调节阴极21发出的电子束的强度、聚焦性能等控制。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用环形电子束激发的激光装置，包括一真空管，所述真空管的一端设有一半导体芯片，所述真空管的另一端设有电子枪，其特征在于，所述电子枪采用一环形电子枪，所述环形电子枪的前方设有一聚焦偏转系统，所述聚焦偏转系统的前方设有所述半导体芯片， 所述半导体芯片的反射面朝向所述环形电子枪；所述环形电子枪包括一阴极，所述阴极呈环状，所述阴极的中部为激光透光区域；所述真空管上设有一激光出射口，所述激光出射口位于所述激光透光区域的后方。2.根据权利要求1所述的采用环形电子束激发的激光装置，其特征在于还包括一散热系统，所述散热系统的热交换机构设置在所述半导体芯片的背部。3.根据权利要求2所述的采用环形电子束激发的激光装置，其特征在于所述聚焦偏转系统采用一复合磁聚焦偏转系统。4.根据权利要求3所述的采用环形电子束激发的激光装置，其特征在于所述复合磁聚焦偏转系统包括一设置在所述电子枪前方的阴极透镜聚焦系统和设置在所述阴极透镜聚焦系统前方的聚焦偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，钟伟杰，张学渊，夏忠平，
申请(专利权)人：上海显恒光电科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：