一种激光晶体防溅射污染装置的制作方法

本发明涉及激光探测技术领域，特别是涉及一种激光晶体防溅射污染装置。

背景技术：

目前大部分工程化应用的固体激光器中的激光工作物质(激光晶体如nd:yag、nd:yvo4等)采用与金属热沉紧密接触的传导方式进行散热。为了减少激光晶体与金属热沉的接触热阻，通常将晶体与热沉之间涂抹导热膏等导热材料。激光晶体通过金属热沉固定于激光器壳体内部，对激光晶体泵浦能量并精细调节激光谐振腔镜及各个光学元件的相对位置，最终形成激光振荡并输出激光。

目前工程化应用的激光器均有小型化的要求和趋势，激光器在内部结构上经常会设计得比较紧凑。为了保证激光工作物质的良好散热，在设计上需要保证金属热沉与激光工作物质有较大的接触面积，金属热沉与激光工作物质在激光振荡方向上长度相当，且激光工作物质两端与金属热沉两端距离较短。

激光谐振腔的工作环境有较高的洁净度要求，避免灰尘或溅射物等杂质污染谐振腔内部光学元件，对激光振荡产生损耗，影响激光输出能量。为此激光器壳体需要采取一定的密封措施，将光学谐振腔与外部环境隔离。

在某些激光应用中，为了压缩激光器输出脉冲宽度和提高脉冲峰值功率需要采用调q技术。此技术使泵浦光脉冲开始后相当长一段时间内有意降低谐振腔的q值而不产生激光振荡，工作物质内的粒子数反转程度不断通过光泵积累而增大；然后在某一特定时刻，突然快速增大谐振腔的q值，使腔内迅速发生激光振荡，积累到较高能级的反转粒子数能量会集中在很短的时间间隔内快速释放出来，从而可以获得很窄的脉冲宽度和高峰值功率的激光输出。

研究发现，上述类型的高峰值功率脉冲输出激光器在实际应用中经常会出现输出能量下降，激光工作物质镀膜损伤、光束质量下降、激光器脉冲稳定输出次数减少导致寿命缩短的情况。分析此情况出现的原因主要有：激光振荡过程中，存在部分杂散光从激光工作物质侧面逸出，并照射在与激光工作物质相接触的软性导热材料上，高峰值功率激光与导热材料相互作用，产生溅射的污染物，并附着在激光工作物质光学表面上，引起谐振腔内激光振荡损耗增大，导致激光输出能量下降，光束质量下降。

如果消除激光器壳体内的溅射污染，以解决光学膜片损伤导致的激光器输出能量下降以及工作寿命缩短的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种激光晶体防溅射污染装置，以解决现有技术中由于激光器壳体内的溅射污染，而导致的光学膜片损伤导致的激光器输出能量下降以及工作寿命缩短的问题。

本发明提供了一种激光晶体防溅射污染装置，该装置包括：

金属热沉，包裹在激光晶体外围，与所述激光晶体接触面设置有导热膏；

挡片，设置在所述激光晶体的两端，并与所述金属热沉连接，用于阻挡所述高峰值功率激光与导热膏相互作用而产生溅射污染。

优选地，所述挡片为薄片状的圆环形，套结在所述激光晶体的两端。

优选地，所述挡片为聚四氟材料。

本发明有益效果如下：

本发明提供一种激光晶体防溅射污染装置，通过金属热沉包裹在激光晶体外围，并在与所述激光晶体接触面设置有导热膏，在激光晶体的两端设置用于阻挡所述高峰值功率激光与导热膏相互作用而产生溅射污染的挡片，也就是说，本发明通过根据激光工作物质截面形状开孔并加工成薄片状，然后紧密套在激光工作物质上，薄片大小能够遮挡住激光工作物质周围的杂散光。从而有效解决现有的激光器在实际应用过程中出现的激光晶体膜面由溅射污染损伤导致输出能量下降、光束质量变差的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例的激光晶体防溅射污染装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明第一实施例提供了一种激光晶体防溅射污染装置，参见图1，该装置包括：

金属热沉2，包裹在激光晶体1外围，与所述激光晶体1接触面设置有导热膏；

挡片3，设置在所述激光晶体1的两端，并与所述金属热沉2连接，用于阻挡所述高峰值功率激光与导热膏相互作用而产生溅射污染。

总体来说，本发明实施例是通过金属热沉2包裹在激光晶体外围，并在与所述激光晶体1接触面设置有导热膏，在激光晶体1的两端设置用于阻挡所述高峰值功率激光与导热膏相互作用而产生溅射污染的挡片3，也就是说，本发明通过根据激光工作物质截面形状开孔并加工成薄片状，然后紧密套在激光工作物质上，薄片大小能够遮挡住激光工作物质周围的杂散光。从而有效解决现有的激光器在实际应用过程中出现的激光晶体1膜面由溅射污染损伤导致输出能量下降、光束质量变差的问题。

具体实施时，本发明实施例所述挡片3为薄片状的圆环形，套结在所述激光晶体1的两端。

本发明通过将装置构成材料进行溅射污染测试，判断该材料是否存在溅射污染并对光学膜片安全，确保装置材料不会产生溅射污染。经过验证，该材料可选用聚四氟材料。

当然在具体实施时，本领域的技术人员也可以根据实际情况来选择其他材料作为挡片3的材料，本发明对此不作具体限定。

由于高峰值功率激光器工作时，激光工作物质周围普遍存在杂散光并可能与激光工作物质周围材料相互作用并产生溅射污染。此激光防溅射污染装置同样可以应用于水冷散热方式。通常情况下用硅胶圈包围激光工作物质并将冷却水与激光谐振腔相隔离，硅胶圈同样存在溅射污染，应用激光防溅射污染装置同样可起到降低光学膜片损伤概率，提高激光器工作寿命的效果。

本发明实施例的激光晶体防溅射污染装置具有结构简单、防溅射效果好的特点。激光器选用激光晶体防溅射污染装置，经过验证能够降低光学膜片损伤概率，提高激光器工作寿命。

本发明第二实施例提供了另一种激光晶体防溅射污染装置，激光工作物质与金属热沉紧密接触，接触面涂抹导热膏以减少热阻，加快传热速度。将晶体防溅射装置安装到晶体上，防溅射装置与激光工作物质紧密配合。当激光器工作时，激光工作物质与金属热沉之间的导热膏由于有防溅射装置的遮挡，激光工作物质周围的杂散光无法与导热膏相互作用而产生溅射污染。这样就不会有溅射物附着在激光工作物质的通光端面上，保证了激光器的正常运行。激光器选用激光晶体防溅射污染装置，经过验证能够降低光学膜片损伤概率，提高激光器工作寿命。

由于装置构成材料要求在高峰值功率激光下溅射特性最为不明显，则防溅射装置中的构成材料包括但不限于聚四氟，但一般情况下为安装方便和配合紧密起见要求材料为绝缘材料并有一定弹性，聚四氟为优选材料。

本发明实施例的激光晶体防溅射污染装置至少具有以下优点：本发明实施例的激光晶体防溅射污染装置具有结构简单、防溅射效果好的特点。激光器选用激光晶体防溅射污染装置，经过验证能够降低光学膜片损伤概率，提高激光器工作寿命。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。