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非线性晶体温度控制装置制造方法及图纸

技术编号:8242273 阅读:153 留言:0更新日期:2013-01-24 23:14
本发明专利技术公开了一种非线性晶体温度控制装置,涉及固体激光技术领域,包括:热沉、半导体制冷器TEC、非线性晶体基座、非线性晶体夹持件,所述TEC位于热沉和所述非线性晶体基座之间,所述非线性晶体夹持件安装在所述非线性晶体基座上,用于和所述非线性晶体基座配合以夹持非线性晶体。本发明专利技术能够对非线性晶体的加热温度进行精确地控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体激光
,特别涉及一种非线性晶体温度控制装置
技术介绍
固体激光在工业加工、信息传输、远程传感等领域发挥了越来越重要的作用。目前,发展最成熟的是输出波长为I μ m左右的固体激光器,其激光增益介质包括Nd:YAG、Yb:YAG、Nd:YV04、Nd:YLF和钕玻璃等。为满足激光加工、显示和表演等应用的需求,通常需要在激光器中加入二倍频系统,得到O. 5 μ m左右的绿光输出,还可进一步加入三倍频、四倍频系统等得到紫外和深紫外输出。为得到更长波长的激光输出,可加入光参量振荡系统。倍频系统和光参量振荡系统都是常用的激光非线性频率变换系统。激光非线性频率变换系统通常由非线性晶体、温度控制结构和温度控制电路组成。为了得到稳定和高效的激光非线性频率变换输出,一般将非线性晶体的温度控制在高 于激光器腔内温度的某一个温度点上。如二倍频LBO晶体的典型控制温度是150度,合频(三倍频)LBO晶体的典型控制温度是60度。传统非线性晶体温度控制结构采用电阻加热棒作为热源,其基本温控原理是,当通过热敏电阻探测到晶体温度低于设定值时,则提高电阻加热棒的供电功率,提高非线性晶体温度;当探测到晶体温度高于设定值时,则降低电阻加热棒的供电功率,通过自然散热使非线性晶体温度降低。由于电阻加热棒只能加热不能制冷,其升温过程虽然可以很快,但降温过程一般较慢,使得温度跟踪速度慢,在温度变化的情况下,难以获得较高的温度控制精度。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何精确地控制对非线性晶体加热的温度。( 二 )技术方案为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种非线性晶体温度控制装置,包括热沉、半导体制冷器TEC、非线性晶体基座、非线性晶体夹持件,所述TEC位于热沉和所述非线性晶体基座之间,所述非线性晶体夹持件安装在所述非线性晶体基座上,用于和所述非线性晶体基座配合以夹持非线性晶体。其中,所述非线性晶体基座的上还设有至少一个热敏电阻安装孔。其中,所述非线性晶体基座包括底座和形成于底座上的用于放置非线性晶体的放置部,所述底座安装在所述热沉上,所述放置部呈L型,所述热敏电阻安装孔位于所述放置部上。其中,所述非线性晶体夹持件成L型。其中,所述TEC安装在所述热沉的安装槽内,且保证所述TEC与所述非线性晶体基座接触。其中,所述热沉、非线性晶体基座、非线性晶体夹持件的材料是铝、铜、铁、铝合金、铜合金、铁合金、陶瓷中的任何一种。其中,还包括保温壳,所述保温壳罩在所述非线性晶体基座上。其中,所述保温壳上设有通光孔。其中,所述保温壳的材料为聚四氟乙烯。(三)有益效果本专利技术通过采用半导体制冷器(thermal electric cooler, TEC),利用非线性晶体即能加热又能制冷的功能,实现了对非线性晶体加热温度的精确控制。附图说明 图I为本专利技术实施例的一种非线性晶体温度控制装置的热沉与TEC安装示意图;图2为本专利技术实施例的一种非线性晶体温度控制装置的非线性晶体及非线性晶体基座安装不意图;图3为本专利技术实施例的一种非线性晶体温度控制装置的非线性晶体基座结构示意图(侧视图);图4为本专利技术实施例的一种非线性晶体温度控制装置的非线性晶体夹持件结构示意图;图5为本专利技术实施例的一种非线性晶体温度控制装置的结构示意图;图6为图5中的非线性晶体温度控制装置装上保温壳的结构示意图。附图标记说明I-热沉,2-TEC,3-TEC安装槽,4_热沉上的安装螺纹孔,5-TEC电极,6_非线性晶体基座上的第一安装孔,7-非线性晶体基座,8-非线性晶体,9-铟箔,10-非线性晶体基座上的安装螺纹孔,11-非线性晶体基座上的第二安装孔,12-热敏电阻安装孔,13-非线性晶体夹持件,14-非线性晶体夹持件上的安装孔,15-非线性晶体夹持件上的安装螺纹孔,16-保温壳,17-保温壳上的通光孔。具体实施例方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。如图I所示,为热沉I与TEC 2安装示意图,热沉I上有TEC安装槽3和用于安装非线性晶体基座7的安装螺纹孔4。TEC 2安装在TEC安装槽3中,两根导线5沿TEC安装槽3向外伸出以接电源。如图2、3、4和5所不,为非线性晶体8及非线性晶体基座7的安装不意图。本实施例中,非线性晶体基座7分为两部分底座71和用于放置非线性晶体8的放置部72。底座71通过第一安装孔6和热沉I上的安装螺纹孔4安装在热沉I上,并紧压TEC 2。放置部72位于底座71上部。非线性晶体8的侧面裹有铟箔9,非线性晶体8放置在放置部72上。图3为非线性晶体基座7结构示意图(侧视),非线性晶体基座7上有热敏电阻安装孔12。图4为非线性晶体夹持件结构示意图,非线性晶体夹持件13上有安装孔14和安装螺纹孔15。本实施例中,放置部72和非线性晶体夹持件13均为L型,放置部72为L型,方便非线性晶体8的放入和取出,与L型的非线性晶体夹持件13相互配合能够夹紧非线性晶体8。具体通过放置部72上的第二安装孔11和非线性晶体夹持件13的螺纹孔15配合,非线性晶体夹持件13上的安装孔14和放置部72上的螺纹孔10配合将非线性晶体夹持件13安装到非线性晶体基座7上,并卡紧非线性晶体8。图5为安装完非线性晶体夹持件13并卡紧非线性晶体8的示意图。本实施例的非线性晶体温度控制装置还包括保温壳16,安装保温壳16后的示意图如图6所示,保温壳16罩在非线性晶体基座7的底座71上、使放置部72、非线性晶体8、非线性晶体夹持件13位于保温壳16内,保温壳16上还设有通光孔17,使激光通过照射到非线性晶体8上。安装在热沉I中的TEC 2在外接电源的驱动控制下,通过紧密接触,使得安装在非线性晶体基座7里面的非线性晶体8达到目标控制温度。由于采用了 TEC 2,能够精确地控制对非线性晶体加热的温度。保温壳16可以减小非线性晶体基座7和非线性晶体8与外界空气的热交换,起到保温作用。 本实施例中,热沉I、非线性晶体基座7、非线性晶体夹持件13的材料是铝、铜、铁、铝合金、铜合金、铁合金、陶瓷中的任何一种。所述非线性晶体8的材料是KDP、KD*PXD*A、ADP、KTP、KTA、LB0、CLB0、BB0、LiNb03中的任何一种。所述保温壳16的材料为聚四氟乙烯。以上实施方式仅用于说明本专利技术,而并非对本专利技术的限制,有关
的普通技术人员,在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本专利技术的范畴,本专利技术的专利保护范围应由权利要求限定。权利要求1.一种非线性晶体温度控制装置,其特征在于,包括热沉、半导体制冷器TEC、非线性晶体基座、非线性晶体夹持件,所述TEC位于热沉和所述非线性晶体基座之间,所述非线性晶体夹持件安装在所述非线性晶体基座上,用于和所述非线性晶体基座配合以夹持非线性晶体。2.如权利要求I所述的非线性晶体温度控制装置,其特征在于,所述非线性晶体基座的上还设有至少一个热敏电阻安装孔。3.如权利要求2所述的非线性晶体温度控制装置,其特征在于,所述非线性晶体基座包括底座和形成于底座上的用于放置非线性晶体的放置部,所述底座安装在所述热沉上,所述放置部呈L型本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种非线性晶体温度控制装置,其特征在于,包括:热沉、半导体制冷器TEC、非线性晶体基座、非线性晶体夹持件,所述TEC位于热沉和所述非线性晶体基座之间,所述非线性晶体夹持件安装在所述非线性晶体基座上,用于和所述非线性晶体基座配合以夹持非线性晶体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:巩马理黄磊柳强闫平张海涛
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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