一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种采用恒温循环水对大口径晶体进行加热的温度控制装置，具体涉及一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框。
【背景技术】
[0002]温度相位匹配技术因为其具有较大的有效非线性光学系数、较小的相位匹配角敏感度、没有光学走离和利用率高等优点得到越来越多的应用，而晶体的口径也越来越大，因此需要对晶体进行温度控制，并能达到较高的温度分布均匀性，以往的控制装置简单，晶体的尺寸要求小，只需要某一点的温度达到要求即可，而随着晶体尺寸和激光光束的逐渐增大，对晶体进行温度控制显得越来越重要，尤其是在工作过程中，需要对晶体进行持续控制并能按照要求控制晶体的温度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决现有夹持装置无法实现大口径晶体精确温度控制并能保持晶体面温度梯度控制在0.2°C以内的问题，进而提供了一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框。
[0004]本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:本发明包括晶体框、入水口、出水口、多个锁紧机构、多个水道通孔、多个连接螺栓和多个紧定螺钉，晶体框套装在晶体的外侦牝晶体框的一侧端端面上设有多个锁紧机构，每个锁紧机构分别通过多个连接螺栓与晶体框上一个边框的内侧边缘固接，晶体框的每个边框的端面上沿长度方向分别设有一个水道通孔，多个水道通孔相互贯通，每个水道通孔的两端端部分别沿轴线方向设有一个紧定螺钉，晶体框的一个外侧面上设有入水口，入水口的末端与一个水道通孔连接，入水口的下方设有出水口，出水口的末端与一个水道通孔连接。
[0005]本发明与现有技术相比包含的有益效果是:本发明在能够夹持晶体的基础上，以采用循环的恒温水加热大口径晶体，并能够通过控制恒温水的温度来控制晶体温度，实现持续控制，可与其他的控制方式相比具有操作安全、结构简单、易于控制等优点，实现了大口径晶体精确温度控制并能保持晶体面温度梯度控制在0.2°C以内。
【附图说明】
[0006]图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明整体结构的主视图；图3是晶体框I的局部剖视图；图4是挡条2-1的主视图；图5是压片2-3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0007]【具体实施方式】一:结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框包括晶体框1、入水口 6、出水口 7、多个锁紧机构2、多个水道通孔3、多个连接螺栓4和多个紧定螺钉5，晶体框I套装在晶体的外侧，晶体框I的一侧端端面上设有多个锁紧机构2，每个锁紧机构2分别通过多个连接螺栓4与晶体框I上一个边框的内侧边缘固接，晶体框I的每个边框的端面上沿长度方向分别设有一个水道通孔3，多个水道通孔3相互贯通，每个水道通孔3的两端端部分别沿轴线方向设有一个紧定螺钉5，晶体框I的一个外侧面上设有入水口 6，入水口 6的末端与一个水道通孔3连接，入水口 6的下方设有出水口 7，出水口 7的末端与一个水道通孔3连接。
[0008]如此设计将晶体框I套装在大口径晶体的外侧，通过多个锁紧机构2实现对晶体的定位及固定，晶体框I的每个边框内分别开有水道通孔3，为了使加工方便，每个水道通孔3都设计成通孔的结构，每个水道通孔3的端部分别通过紧定螺钉5进行密封，使用时，恒温水由入水口 6进入，流经多个水道通孔3，最终由出水口 7排出，通过循环的恒温水实现对大口径晶体加热，并通过控制恒温水的温度来控制晶体温度，最终实现持续控制。
[0009]由于通常使用的大尺寸晶体为170mmX170mm至430mmX430mm之间，考虑到夹持框的尺寸不宜过大，所以夹持框水道通孔的尺寸相应不能过大；同时，考虑到水道通孔属于是深长孔，其机械加工性限制了其尺寸不能过小，综合选择水道通孔3的尺寸为8mm。针对初选的尺寸，通过使用有限元仿真分析软件计算，验证该尺寸的合理性和正确性，具体过程如下:对于晶体框加热，考虑外框表面有对流，对流换热系数是10W/m2.K，进口速度为
0.5m/s，流量为2.28L/min。经过仿真计算可以知，当加热20分钟之后，晶体框的温度加热到了 34.4-34.6°C度范围内，并保持温度不变。随后，又开展了实验研究，测量得到晶体框的温控梯度可以控制在0.2°C以内。以上结果表明:当水道通孔3的尺寸为8mm时，通水一定时间后，可以保证夹持框的温控梯度在0.2°C内，可以为保证晶体表面的温控梯度控制在
0.2 °C以内提供恒温条件。
[0010]【具体实施方式】二:结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述每个锁紧机构2包括挡条2-1、多个压片2-2和多个锁紧螺栓2-3，挡条2-1分别通过多个连接螺栓4与晶体框I上一个边框的内侧边缘固接，挡条2-1的外端面上均布设有多个压片2-2，每个压片2-2的一侧分别通过锁紧螺栓2-3与挡条2-1固接，每个压片2-2的另一侧设置在挡条2_1的内侧。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0011]如此设计锁紧机构2中的挡条2-1通过多个连接螺栓4固定在晶体框I上，对大口径晶体实现定位，多个压片2-2分别通过锁紧螺栓2-3均布固定在挡条2-1上，对大口径晶体实现固定。
[0012]【具体实施方式】三:结合图1至图5说明本实施方式，本实施方式所述挡条2-1上均布设有三个螺栓通孔2-1-1，螺栓通孔2-1-1的孔径大于连接螺栓4的直径。其它组成和连接方式与【具体实施方式】二相同。
[0013]如此设计螺栓通孔2-1-1的孔径略大于连接螺栓4的直径，在定位大口径晶体时可以实现微调，防止晶体因受热产生的应变而导致破裂。
[0014]【具体实施方式】四:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述每个紧定螺钉5与水道通孔3之间分别设有第一密封圈8。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0015]如此设计在紧定螺钉5与水道通孔3之间设置第一密封圈8，实现紧定螺钉5与水道通孔3之间的有效密封，防止恒温水发生渗漏。
[0016]【具体实施方式】五:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述入水口 6与晶体框I之间和出水口 7与晶体框I之间分别设有第二密封圈9。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0017]如此设计在入水口 6与晶体框I之间和出水口 7与晶体框I之间分别设置第二密封圈9，实现入水口 6与晶体框I之间和出水口 7与晶体框I之间的有效密封，防止入水和出水过程中恒温水发生渗漏。
[0018]【具体实施方式】六:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述晶体框I的横截面为矩形，多个锁紧机构2的数量为四个，多个水道通孔3的数量为四个。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一相同。
[0019]大口径晶体的横截面通常为矩形，如此设计可实现对矩形截面的大口径晶体的夹持及保持恒温。
[0020]【具体实施方式】七:结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框还包括把手10，把手10的末端与晶体框I的一个外侧面固接。其它组成和连接方式与【具体实施方式】一、二、三、四、五或六相同。
[0021]如此设计在夹持框上设有把手10，可便于定位及固定等操作。
【主权项】
1.一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框包括晶体框(I)、入水口 ￠)、出水口(7)、多个锁紧机构(2)、多个水道通孔(3)、多个连接螺栓(4)和多个紧定螺钉(5)，晶体框(I)套装在晶体的外侧，晶体框(I)的一侧端端面上设有多个锁紧机构(2)，每个锁紧机构(2)分别通过多个连接螺栓(4)与晶体框(I)上一个边框的内侧边缘固接，晶体框(I)的每个边框的端面上沿长度方向分别设有一个水道通孔(3)，多个水道通孔(3)相互贯通，每个水道通孔(3)的两端端部分别沿轴线方向设有一个紧定螺钉(5)，晶体框(I)的一个外侧面上设有入水口 ￠)，入水口(6)的末端与一个水道通孔⑶连接，入水口(6)的下方设有出水口(7)，出水口(7)的末端与一个水道通孔(3)连接。2.根据权利要求1所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述每个锁紧机构(2)包括挡条(2-1)、多个压片(2-2)和多个锁紧螺栓(2-3)，挡条(2-1)分别通过多个连接螺栓(4)与晶体框(I)上一个边框的内侧边缘固接，挡条(2-1)的外端面上均布设有多个压片(2-2)，每个压片(2-2)的一侧分别通过锁紧螺栓(2-3)与挡条(2-1)固接，每个压片(2-2)的另一侧设置在挡条(2-1)的内侧。3.根据权利要求2所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述挡条(2-1)上均布设有三个螺栓通孔(2-1-1)，螺栓通孔(2-1-1)的孔径大于连接螺栓(4)的直径。4.根据权利要求1所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述每个紧定螺钉(5)与水道通孔(3)之间分别设有第一密封圈(8)。5.根据权利要求1所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述入水口(6)与晶体框⑴之间和出水口(7)与晶体框⑴之间分别设有第二密封圈(9)。6.根据权利要求1所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述晶体框(I)的横截面为矩形，多个锁紧机构(2)的数量为四个，多个水道通孔(3)的数量为四个。7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框，其特征在于:所述一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框还包括把手(10)，把手(10)的末端与晶体框(I)的一个外侧面固接。
【专利摘要】一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框。本发明涉及一种采用恒温循环水对大口径晶体进行加热的温度控制装置，具体涉及一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框。本发明为解决现有夹持装置无法实现大口径晶体精确温度控制并能保持晶体面温度梯度控制在0.2℃以内的问题。一种带有控制晶体温度功能的晶体夹持框包括晶体框、入水口、出水口、多个锁紧机构、多个水道通孔、多个连接螺栓和多个紧定螺钉，晶体框套装在晶体的外侧，晶体框的一侧端端面上设有多个锁紧机构，晶体框的每个边框的端面上沿长度方向分别设有一个水道通孔，多个水道通孔相互贯通，晶体框的一个外侧面上设有入水口，入水口的下方设有出水口。本发明用于大口径晶体的夹持。
【IPC分类】H01S3/042, H01S3/02
【公开号】CN105207044
【申请号】CN201510658606
【发明人】张鹏, 卢礼华, 孙付仲, 于福利, 向勇
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年10月12日