碟片激光器增益晶体的冷却装置的制作方法

本实用新型涉及激光器技术领域，具体涉及碟片激光器增益晶体的冷却装置。

背景技术：

近年来，国内外众多研究机构对高 功率碟片激光器做了大量的研究。其在材料加工等领域有广阔的市场前景。与传统的固体激光器相比，碟片激光器具有很多优势：热透镜效应很低，碟片激光亮度很高；对泵浦源亮度要求低、电光转换效率高、成本效益高—尤其是在高平均功率系统中；在内部强度不变的情况下，光束横截面与输出功率成正比；深增益饱和避免了常见于光纤激光器系统中的有害背向反射；模区横截面大，可避免一些由非线性效应所引起的问题。正是由于这些优势，碟片激光器克服了诸多传统棒状增益介质激光器无法克服的困难，从而带来了巨大的应用前景。

碟片激光器直接或热沉水射流冲击冷却，过强的热透镜效应，输出光束的质量得不到保证；且轴向温差大，热应力引起晶体的物理损伤。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的碟片激光器增益晶体的冷却装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包含碟片激光器增益晶体、金刚石散热片、铜热沉、液态金属、半导体制冷片、纯铜散热片、液态金属散热垫；所述的碟片激光器增益晶体的底部设置有金刚石散热片，金刚石散热片的底部设置有铜热沉，铜热沉与半导体制冷片接触设置，铜热沉与半导体制冷片之间设置有液态金属，半导体制冷片与纯铜散热片连接；所述的液态金属与半导体制冷片之间以及半导体制冷片与纯铜散热片之间设置有液态金属散热垫。

作为优选，所述的液态金属与半导体制冷片以及半导体制冷片与纯铜散热片采用夹具固定。

作为优选，所述的纯铜散热片上设置有热管，热管一侧设置有风扇。

作为优选，所述的液态金属为镓铟锡合金。

本实用新型操作时，液态金属流经铜热沉中间，为射流，采用这种流向对中间部分的冷却能力更强，能保证激光器增益晶体径向温度均匀性，吸收了热量的液态金属回流，通过一个铜制扁平结构状的铜热沉，与半导体制冷片紧密接触，通过半导体制冷片，回流液态金属的热能被导入中，实现散热。

采用上述结构后，本实用新型产生的有益效果为：本实用新型所述的碟片激光器增益晶体的冷却装置，安装所需空间小，拆装方便，维护便利，环境适应性强；零件可更换，便于按需定制，灵活性强；全封闭循环结构，受环境影响小，维护成本低，使用方便；完全无活动机械结构，工作状态下几乎没有噪音，且工作寿命长，稳定可靠；液态金属流速以及半导体制冷功率都是直接由电控制的，因此可方便地通过建立闭环控制电路间接精确控制增益晶体温度，而稳定的增益晶体温度可保证光束质量的稳定，本实用新型具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是图1的侧视图。

附图标记说明：

碟片激光器增益晶体1、金刚石散热片2、铜热沉3、液态金属4、半导体制冷片5、纯铜散热片6、液态金属散热垫7。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参看如图1——图2所示，本具体实施方式采用如下技术方案：它包含碟片激光器增益晶体1、金刚石散热片2、铜热沉3、液态金属4、半导体制冷片5、纯铜散热片6、液态金属散热垫7；所述的碟片激光器增益晶体1的底部设置有金刚石散热片2，金刚石散热片2的底部设置有铜热沉3，铜热沉3与半导体制冷片5接触设置，铜热沉3与半导体制冷片5之间设置有液态金属4，半导体制冷片5与纯铜散热片6连接；所述的液态金属4与半导体制冷片5之间以及半导体制冷片5与纯铜散热片6之间设置有液态金属散热垫7。

作为优选，所述的液态金属4与半导体制冷片5以及半导体制冷片5与纯铜散热片6采用夹具固定。

作为优选，所述的纯铜散热片6上设置有热管，热管一侧设置有风扇。

作为优选，所述的液态金属4为镓铟锡合金。

本具体实施方式操作时，液态金属4流经铜热沉3中间，为射流，采用这种流向对中间部分的冷却能力更强，能保证激光器增益晶体径向温度均匀性，吸收了热量的液态金属4回流，通过一个铜制扁平结构状的铜热沉3，与半导体制冷片5紧密接触，通过半导体制冷片5，回流液态金属4的热能被导入6中，实现散热。

采用上述结构后，本具体实施方式产生的有益效果为：本具体实施方式所述的碟片激光器增益晶体的冷却装置，安装所需空间小，拆装方便，维护便利，环境适应性强；零件可更换，便于按需定制，灵活性强；全封闭循环结构，受环境影响小，维护成本低，使用方便；完全无活动机械结构，工作状态下几乎没有噪音，且工作寿命长，稳定可靠；液态金属流速以及半导体制冷功率都是直接由电控制的，因此可方便地通过建立闭环控制电路间接精确控制增益晶体温度，而稳定的增益晶体温度可保证光束质量的稳定，本具体实施方式具有结构简单、设置合理、制作成本低等优点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。