一种和频温控组件的制作方法

1.本实用新型涉及一种固体激光器的工装夹具，特别涉及一种和频温控组件。


背景技术：

2.随着固体紫外激光器的快速发展，追求激光器内高稳定性和高精度的调节组件成为后续产品的设计目标。而在当前的固体紫外激光器中和频晶体对温度控制要求严格，精度需达到0.01℃，且要求ntc(negative temperature coefficient，负温度系数)热敏电阻对温度的动态响应速度要求也比较高。为满足需求，就要采用一种新的结构来连接温控组件，且能使和频晶体布鲁斯特角斜面的反射光出射到和频晶体外，以避免其发热损坏。
3.现有技术中存在的缺陷：
4.1.常规和频组件与tec(thermo electric cooler，半导体制冷器)一般采用螺钉等机械连接，螺钉是热良导体，在tec两个面间传导热量，这使得和频晶体温度波动较大、导热不均匀。
5.2.常规和频组件放置ntc热敏电阻的开孔距晶体表面有几毫米，使得ntc热敏电阻的响应速度和精度都大打折扣。
6.3.且常规和频温控组件通常采用将和频晶体四个侧面全包覆的设计，使和频晶体布鲁斯特角斜面的反射光打在晶体与夹具侧壁，不利于和频晶体的散热，严重时甚至会导致和频晶体损坏。
7.因此，为解决上述缺陷，如何提供一种既能解决和频晶体布鲁斯特角斜面的反射光导致过热；和频组件与tec导热不均匀；还可提高ntc热敏电阻测试速度的装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

8.本实用新型针对上述技术问题，提出一种和频温控组件，本实用新型的目的是解决和频晶体布鲁斯特角斜面的反射光导致过热；和频组件与tec导热不均匀；同时还可提高ntc热敏电阻测试速度的问题。
9.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
10.本实用新型实施例提供一种和频温控组件，用于和频晶体加工，包括：
11.和频调节板：所述和频调节板上设置第一槽位；
12.和频晶体座：固定连接所述和频调节板，所述和频晶体座上设置第二槽位及第三槽位，所述第一槽位与第二槽位之间形成第一腔体；
13.半导体制冷器：固定设置于所述第一腔体内；
14.和频晶体盖：固定连接所述和频晶体座，所述和频晶体盖上设置第四槽位，所述第三槽位与第四槽位之间形成第二腔体；所述和频晶体设置于所述第二腔体内；所述和频晶体座与所述和频晶体盖的上边缘齐平。
15.作为优选，上述和频晶体座包括上凸起块和晶体下挡壁，所述上凸起块与所述晶
体下挡壁形成倒l形结构。
16.作为优选，上述和频晶体盖包括下凸起块和晶体上挡壁；所述下凸起块与所述晶体上挡壁形成l形结构。
17.作为优选，上述上凸起块、晶体下挡壁、下凸起块和晶体上挡壁上分别设置有孔，所述上凸起块与所述晶体上挡壁的孔用螺栓进行固定；所述下凸起块与所述晶体下挡壁的孔用螺栓进行固定。
18.作为优选，上述和频晶体座的上凸起块的顶部设置有用于放置热敏电阻的孔，所述热敏电阻与所述和频晶体表面接触。
19.作为优选，上述和频调节板、和频晶体座以及半导体制冷器之间分别使用结构胶进行固定连接。
20.作为优选，上述晶体上挡壁外侧面设置有逃逸窗口，所述逃逸窗口为一斜面，且所述逃逸窗口与所述和频晶体盖外表面形成第一夹角θ1
°
。
21.作为优选，上述和频晶体座边缘设置凸起，所述凸起卡设于所述和频调节板上。
22.作为优选，上述和频调节板通过固定螺栓穿过设置于所述和频调节板上部的螺栓孔，与支架固定连接。
23.作为优选，上述和频调节板顶部设置有调节孔，所述调节孔与所述孔的轴向方向垂直，且所述调节孔与所述孔的轴向不相交。
24.与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
25.(1)本实用新型提供了一种新的和频温控组件，该组件中用于控制和频晶体温度的tec两面均没有机械连接，而用导热性好、强度高的结构胶连接，此结构相对其他存在螺钉等机械连接的结构导热更均匀、更稳定；
26.(2)本实用新型“和频调节板”和“和频晶体座”与“tec”的接触面加工了放置tec的凹槽，使安装更方便、更精准；
27.(3)本实用新型在和频晶体组件外侧面设计了一个逃逸窗口用于使此束激光出射，大大缓解了入射到和频晶体布鲁斯特角斜面的反射激光导致和频晶体和夹具侧壁升温或损坏晶体。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例的和频温控组件总体结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例的和频温控组件爆炸示意图；
30.图3为本实用新型实施例的和频温控组件另一方向爆炸示意图；
31.图4为本发明俯视光路示意图。
32.以上各图中：
33.10、和频调节板
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20、和频晶体座
34.30、半导体制冷器(tec)
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40、和频晶体盖
35.11、第一槽位
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21、第二槽位
36.22、第三槽位
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24、第四槽位
37.14、调节孔
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43、逃逸窗口
38.26、上凸起块
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27、和晶体下挡壁
39.41、下凸起块
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42、和晶体上挡壁
具体实施方式
40.下面将结合附图对本实用新型具体实施例中的技术方案进行详细、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型总的技术方案的部分具体实施方式，而非全部的实施方式。基于本实用新型的总的构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都落于本实用新型保护的范围。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
44.本实用新型为了解决和频晶体布鲁斯特角斜面的反射光导致过热；和频组件与tec导热不均匀的问题；同时还可提高ntc热敏电阻测试速度。
45.本实用新型设计了一种新的和频温控组件，该组件中用于控制和频晶体温度的tec两面均没有机械连接，而用导热性好、强度高的结构胶连接，此结构相对其他存在螺钉等机械连接的结构导热更均匀、更稳定；“和频调节板”和“和频晶体座”与“tec”的接触面加工了放置tec的凹槽，使安装更方便、更精准；本设计在和频晶体组件外侧面设计了一个逃逸窗口用于使此束激光出射，大大缓解了入射到和频晶体布鲁斯特角斜面的反射激光导致和频晶体和夹具侧壁升温或损坏晶体。本实用新型采用整体紫铜加工成型后表面镀镍。
46.图1为本实用新型实施例的和频温控组件总体结构示意图，图2为本实用新型实施例的和频温控组件爆炸示意图，图3为本实用新型实施例的和频温控组件另一方向爆炸示意图，如图1
‑
3所示，本实用新型实施例提供一种和频温控组件，用于和频晶体加工，包括：和频调节板10、和频晶体座20、半导体制冷器30(tec)及和频晶体盖40；
47.和频调节板10上设置第一槽位11；和频晶体座20固定连接和频调节板10，和频晶体座20上设置第二槽位21及第三槽位22，第一槽位21与第二槽位22之间形成第一腔体；半导体制冷器30固定设置于第一腔体内；和频晶体盖40固定连接和频晶体座20，和频晶体盖40上设置第四槽位24，第三槽位22与第四槽位24之间形成第二腔体；和频晶体(图中未示出)设置于第二腔体内；和频晶体座20与和频晶体盖40的上边缘齐平。
48.和频调节板10为长方体形状，在和频调节板10的下部设置通槽为第一槽位11，槽位11的尺寸与tec的尺寸相适应，可以使tec能够卡设于槽位11内，和频调节板10与tec之间采用结构胶进行粘接固定。
49.和频调节板10的第一槽位11中心位置有一个螺栓孔，采用螺钉穿过螺栓孔，可以将和频调节板10固定在支架(图中未示出)上；
50.和频调节板10上部中心位置设置有螺栓孔，通过固定螺栓穿过螺栓孔与支架(图中未示出)固定连接。
51.和频调节板10顶部设置有调节孔14，调节孔14与螺栓孔的轴向方向垂直，且调节孔14与螺栓孔的轴向不相交，调节孔14与螺栓孔的轴心有一定间距。
52.和频晶体座20包括上凸起块26和晶体下挡壁27，上凸起块26与晶体下挡壁27形成倒l形结构。和频晶体座20与tec的接触面为晶体下挡壁27的外侧面，晶体下挡壁27的外侧面上加工了凹槽为第二槽位22，方便tec的准确放置和安装。和频晶体座20与tec之间采用结构胶进行粘接固定。
53.和频晶体座20边缘设置凸起70，凸起70卡设于和频调节板10上。
54.和频晶体盖40包括下凸起块41和晶体上挡壁42；下凸起块41与晶体上挡壁42形成l形结构。和频晶体座20的倒l结构与和频晶体盖40的l结构之间形成第二空腔，和频晶体设置于第二空腔内部。
55.上凸起块26、晶体下挡壁27、下凸起块41和晶体上挡壁42上分别设置有螺栓孔，上凸起块26与晶体上挡壁42的孔用螺栓进行固定；下凸起块41与晶体下挡壁27的孔用螺栓进行固定。
56.和频晶体座20的上凸起块26的顶部设置有用于放置热敏电阻的孔，孔内放置热敏电阻，孔底部紧贴和频晶体，且热敏电阻与和频晶体表面接触，放置ntc热敏电阻的“ntc放置孔”将孔底加工到紧贴和频晶体的程度，大大提高了ntc热敏电阻的精度和响应速度。
57.和频晶体盖外侧加工了逃逸窗口，方便和频晶体布鲁斯特角斜面的放射激光射出。晶体上挡壁42外侧面设置有逃逸窗口43，逃逸窗口43为一斜面，且逃逸窗口43与和频晶体盖40外表面形成第一夹角θ1
°
，本发明具体实施例中θ1
°
为50
°‑
51
°
，较佳实施例选择θ1
°
为50.34度角。
58.和频晶体盖外侧面开“逃逸窗口”使得和频晶体布鲁斯特角斜面反射的激光可以射出，减小了此束激光对和频晶体温度的影响，使和频晶体不易损坏。
59.图4为本发明俯视光路示意图，如图4所示，以下为本实用新型具体实施例的工作流程：
60.1)将和频调节板10通过螺栓固定在支架上；
61.2)采用结构胶将和频调节板10、和频晶体座20与tec之间进行粘接固定；
62.3)将和频晶体设置于和频晶体座30和和频晶体盖40之间，并通过螺栓将和频晶体座30及和频晶体盖40进行固定；
63.4)设置激光照射方向，完成和频晶体的制作。
64.与现有技术相比，本实用新型采用和频调节板、和频晶体座以及半导体制冷器之间分别使用结构胶进行固定连接。本实用新型中的tec与和频组件并非通过螺钉等机械连接，而是使用高强度的结构胶连接，且“和频调节板”和“和频晶体座”上都加工了放置tec的槽位，利于胶粘组装。“和频调节板”与“tec”之间、“tec”和“和频晶体座”之间分别使用了导热性好、强度高的结构胶连接，而非螺钉等机械连接，减小了体积，同时避免了螺钉等机械结构在tec冷热面间导热，使其导热均匀、稳定。
65.以上所述为本实用新型的具体实施方式，其目的在于让技术人员能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，任何根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘出或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各部件和工艺方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。