一种片状激光放大器冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高功率固体激光器技术领域，具体而言，涉及一种片状激光放大器冷却装置。
【背景技术】
[0002]近年来，高功率固体激光器发展较快，其单路输出能量已达1MJ，但其工作频率特别低，这极大限制了它的应用。究其原因，主要是激光器中放大器模块的热管理问题，尤其是片状激光放大器模块，它为激光器提供超过99%的能量，同时，它工作过程中会产生巨大热量，这极大影响输出激光的光束质量，甚至会对整个激光器产生直接损伤。此外，片状激光放大器在工作过程中，还会产生大量气溶胶，气溶胶容易吸附在增益介质表面，如不及时清除，会给增益介质带来不可修复的损伤。所以，需要为片状激光放大器设置冷却系统，但是，目前使用的冷却系统一般采用上进下出的设计，即冷却气体从激光放大器顶部进入，废气从激光放大器底部排出。这种方式容易存在冷却死角，即某些地方冷却气体无法吹扫，因此在这些地方增益介质上气溶胶吸附较多，导致整个激光放大器的增益均匀性受到影响。另外，这种冷却方式需要上下均设气管通道，致使整个系统体积庞大、结构复杂。
【实用新型内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种冷却均匀性良好的片状激光放大器冷却装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[0005]本实用新型片状激光放大器冷却装置包括进气管、出气管，所述片状激光放大器包括上反射板、下反射板和片箱，所述片箱位于上反射板与下反射板之间，所述上反射板与所述下反射板均由两块三角板组成，两块三角板之间存在缺口，所述片状激光放大器冷却装置还包括箱体和气路槽，所述箱体为密封结构，所述片状激光放大器位于箱体内部，所述气路槽设置在片箱上方，气路槽的槽口向下，气路槽位于上反射板的两块三角板之间的缺口内，气路槽的宽度大于片箱的厚度，气路槽与片箱之间形成两个第一缝隙，所述进气管一端与气路槽连接，另一端穿出箱体，所述出气管位于箱体底面。气路槽及第一缝隙的设置，使得在片箱表面形成一层高压气流，对片箱内的增益介质起到很好的冷却效果，同时将产生的气溶胶及时吹扫出片箱。
[0006]进一步：为了使冷却气体在片箱表面分布更均匀，所述气路槽的长度等于片箱的长度。
[0007]进一步：所述两个第一缝隙对称分布，以使片箱两面冷却均匀。
[0008]进一步：所述第一缝隙的宽度小于等于2 mm，设置合适大小的第一缝隙，有利于在片箱表面形成一层很薄的高压气流，从而提高冷却效果。
[0009]进一步：所述进气管为2根，2根进气管一端分别与气路槽的两端连接，另一端穿出箱体。设置2根进气管，更有利于冷却气体在片箱表面的均衡分布。
[0010]进一步：2根所述进气管分别贴在片箱的两个侧面上，2根进气管的另一端由箱体底面穿出。将进气管贴在片箱侧面，进一步提高冷却效果。另外，进气管和出气管均设置在激光放大器的底部，使得整个冷却系统结构易于集成。
[0011 ] 进一步：所述出气管为2根，2根所述进气管位于箱体底面的对角线方向，2根所述出气管位于箱体底面的另一对角线方向。对进气管与出气管进行合理布局，有利于冷却均匀，同时有利于废气及时排出。
[0012]进一步：所述上反射板固定在箱体内部上方，所述下反射板固定在箱体内部下方，所述片箱底面位于下反射板的两块三角板之间的缺口内，所述片箱底面与两块三角板之间形成两个第二缝隙，箱体的底面与下反射板之间形成气室，出气管一端位于气室内，另一端由箱体底面穿出。气室可以暂存废气，方便废气及时排出而不影响片箱的洁净。
[0013]进一步：所述第二缝隙宽度小于等于2 mm0
【附图说明】
[0014]图I为本实用新型的整体结构透视示意图；
[0015]图2为本实用新型的片箱与进气管、气路槽的结构关系图；
[0016]图3为本实用新型的气路槽与片箱的结构示意图。
[0017]图中：1 一箱体，2—片箱，3—进气管，4一气路槽，5—出气管，6—上反射板，7—下反射板，8—第一缝隙，9 一第二缝隙，10—气室。
【具体实施方式】
[0018]为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0019]如图I所示，一种片状激光放大器冷却装置，包括进气管3和出气管5，所述片状激光放大器包括上反射板6、下反射板7和片箱2，增益介质位于片箱2内，所述片箱2固定在上反射板6与下反射板7之间，所述上反射板6与所述下反射板7均由两块三角板组成，两块三角板之间存在缺口，所述片状激光放大器冷却装置还包括箱体I和气路槽4，所述箱体I为密封结构，所述上反射板6固定在箱体I内部上方，所述下反射板7固定在箱体I内部下方，所述片箱2上方还设有气路槽4，所述气路槽4的槽口向下，倒扣在片箱2上方，所述气路槽4顶面与上反射板6平齐，气路槽4位于上反射板6的两块三角板之间的缺口内，所述气路槽4的长度等于片箱2的长度，气路槽4的宽度大于片箱2的厚度，气路槽4与片箱2之间形成两个第一缝隙8，所述进气管3为2根，2根所述进气管3分别贴在片箱2的两个侧面上，2根进气管3 —端分别与气路槽4的两端连接，另一端依次穿过下反射板7与箱体I的底面，所述片箱2底面位于下反射板7的两块三角板之间的缺口内，所述片箱2底面与两块三角板之间形成两个第二缝隙9，箱体I的底面与下反射板7之间形成气室10，所述出气管5 —端位于气室10内，另一端由箱体I底面穿出。两个所述第二缝隙9的宽度小于等于2 mm，本实施例选用1mm。气室10用于暂存废气，有利于将废气尽快排出，保证片箱2的洁净。箱体I的四个侧面与上反射板6、下反射板7和片箱2组成封闭冷却气流环境。2根所述进气管3位于箱体I底面的对角线方向，2根所述出气管5位于箱体I底面的另一对角线方向。
[0020]如图2所示，2根进气管3贴在片箱2的两侧，气路槽4位于片箱2的顶端，保证整个冷却系统的冷却均匀性并易于集成。
[0021]如图3所示，所述气路槽4与片箱2之间形成两个对称的第一缝隙8，所述第一缝隙8的宽度小于等于2 mm,本实施例选用I mm。从进气管3流入的冷却气体在气路槽4中形成高压气流，高压气流沿着片箱2表面流过，从而冷却片箱2并将气溶胶吹扫出片箱2。
[0022]冷却气体从两根进气管3流入气路槽4，在气路槽4与片箱2之间形成高压冷却气流，高压冷却气流下沉，沿着片箱2表面流过，冷却片箱2并将气溶胶吹扫出片箱2，最后，废气经第二缝隙9流入气室10，废气由出气管5排出。本实用新型采用两根进气管3与气路槽4的组合方式，能有效避免冷却死角，冷却均匀性良好，同时进气管3和出气管5均设置在激光放大器的底部，使得整个冷却系统结构易于集成。
[0023]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种片状激光放大器冷却装置，包括进气管、出气管，所述片状激光放大器包括上反射板、下反射板和片箱，所述片箱位于上反射板与下反射板之间，所述上反射板与所述下反射板均由两块三角板组成，两块三角板之间存在缺口，其特征在于，所述片状激光放大器冷却装置还包括箱体和气路槽，所述箱体为密封结构，所述片状激光放大器位于箱体内部，所述气路槽设置在片箱上方，气路槽的槽口向下，气路槽位于上反射板的两块三角板之间的缺口内，气路槽的宽度大于片箱的厚度，气路槽与片箱之间形成两个第一缝隙，所述进气管一端与气路槽连接，另一端穿出箱体，所述出气管位于箱体底面。2.根据权利要求I所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述气路槽的长度等于片箱的长度。3.根据权利要求I所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述两个第一缝隙对称分布。4.根据权利要求3所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述第一缝隙的宽度小于等于2 IM05.根据权利要求I所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述进气管为2根，2根进气管一端分别与气路槽的两端连接，另一端穿出箱体。6.根据权利要求5所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，2根所述进气管分别贴在片箱的两个侧面上，2根进气管的另一端由箱体底面穿出。7.根据权利要求6所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述出气管为2根，2根所述进气管位于箱体底面的对角线方向，2根所述出气管位于箱体底面的另一对角线方向。8.根据权利要求1-7任一项所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述上反射板固定在箱体内部上方，所述下反射板固定在箱体内部下方，所述片箱底面位于下反射板的两块三角板之间的缺口内，所述片箱底面与两块三角板之间形成两个第二缝隙，箱体的底面与下反射板之间形成气室，出气管一端位于气室内，另一端由箱体底面穿出。9.根据权利要求8所述的片状激光放大器冷却装置，其特征在于，所述第二缝隙宽度小于等于2 mm ο
【专利摘要】本实用新型公开了一种片状激光放大器冷却装置，包括进气管、出气管，所述片状激光放大器包括上反射板、下反射板和片箱，所述片箱位于上反射板与下反射板之间,所述上反射板与所述下反射板均由两块三角板组成，两块三角板之间存在缺口，所述片状激光放大器冷却装置还包括箱体和气路槽，所述箱体为密封结构，所述片状激光放大器位于箱体内部，所述气路槽设置在片箱上方，气路槽的槽口向下，气路槽位于上反射板的两块三角板之间的缺口内，气路槽的宽度大于片箱的厚度，气路槽与片箱之间形成两个第一缝隙，所述进气管一端与气路槽连接，另一端穿出箱体，所述出气管位于箱体底面。本实用新型片状激光放大器冷却装置冷却均匀性良好。
【IPC分类】H01S3/042
【公开号】CN205159771
【申请号】CN201520856247
【发明人】陈林, 陈远斌, 姚轲, 刘建国, 贺少勃, 刘勇, 谢旭东, 范琛, 高松, 唐军, 卢振华, 朱启华, 胡东霞, 郑奎兴, 粟敬钦
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月29日