一种利用陶瓷复合结构制备低热重频高能激光器的制作方法

1.本发明主要涉及激光器结构的技术领域，具体为一种利用陶瓷复合结构制备低热重频高能激光器。


背景技术：

2.重频高能激光器是一种输出单脉冲能量高，重复频率在数十赫兹左右，脉宽范围控制在纳秒的固体激光系统。广泛运用于科研、医疗、工业等领域。在飞秒激光装置系统中，作为泵浦源具有十分重要的意义。
3.根据申请号为201920106080.7的专利文献所提供的一种水冷激光器，包括水冷模块，水冷模块包括热沉和热沉内的水冷通道；水冷通道的进水口和出水口处分别设置有第一套管和第二套管，水从第一套管进入，流经水冷通道后从第二套管流出；第一套管和第二套管均为中空的绝缘套管。
4.上述中激光器通过水冷模块具有一定的散热制冷功能，但是上述中的制冷模块采用多组通水道，将制冷介质通入通水道内部进行制冷，但是此方法存在一定的弊端，通水道的设计引入了过多的密封圈套管，导致结构复杂，激光器外部均通过通过螺钉固定，导致螺钉数量过多，螺钉的凸出的部分影响整体美观，连接电极及引出电极需要缠绕绝缘胶带以防止短路，导致引入过多的绝缘胶带，在组装时通水管道需要一一对应，对定位要求过高，且通水管道容易破损发生漏水情况，进一步造成短路发生，影响激光器的使用，通道水冷激光器对产品性能要求较高，在使用时因冷却水的电阻率会影响产品的性能。


技术实现要素：

5.本发明主要提供了一种利用陶瓷复合结构制备低热重频高能激光器，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
6.本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
7.一种利用陶瓷复合结构制备低热重频高能激光器,包括激光器主体，所述激光器主体内部设置有光学系统，所述激光器主体外部设置有第一导热装置，所述激光器主体一侧设置有第一散热装置，所述激光器主体另一侧设置有激光头固定机构，所述第一导热装置包括有第一陶瓷复合板和第二陶瓷复合板，所述第一陶瓷复合板包括有第一陶瓷底板，所述第一陶瓷底板上方均匀设置有若干第一陶瓷条，所述第二陶瓷复合板包括有第二陶瓷底板，所述第二陶瓷底板上方均匀连接设置有若干第二陶瓷条，所述第一陶瓷复合板位于第二陶瓷复合板的正下方，所述第一陶瓷条和第二陶瓷条呈波浪形结构排列设置，所述第二陶瓷底板底部与第一陶瓷底板顶部相连接。在本优选的实施例中，陶瓷本身具有耐高温、绝缘的特性，通过陶瓷复合结构作为散热和绝缘片，它具有极好的导热性能，可以将激光器主体内部的温度导到陶瓷复合板上，陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，陶瓷复合材料具有优异的耐高温性能，解决了以往通过水冷管进行散热的方法，通水道结构复杂，容易发生漏水情况，进一步造成短路发生，影响激光器的使用。
8.优选的，所述第一散热装置包括有散热片，所述散热片一侧与激光器主体相连接，所述散热片远离激光器主体的一侧设有呈对称设置的散热风扇，所述散热风扇外部设置与防护窗，所述防护窗上开设有若干散热通孔。在本优选的实施例中，通过第一散热装置将激光器主体内部热量及时排出，延长激光器主体的使用时间。
9.优选的，所述激光头固定机构包括有第一固定块，所述第一固定块为中空结构，所述第一固定块内部设置有激光头，所述第一固定块两侧通过第一卡块与激光器主体相连接，所述激光头与激光器主体内部的光学系统相连接。在本优选的实施例中，方便对激光头进行安装调整，方便使用。
10.优选的，所述第一陶瓷复合板和第二陶瓷复合板之间设置有第一散热凹槽，所述第一陶瓷复合板底部连接设置有导热片。在本优选的实施例中，激光器主体内部的热量通过导热片及时传递给第一陶瓷底板，第一陶瓷底板在依次向外进行传递，将激光器主体的热量导出。
11.优选的，所述激光器主体两侧均连接设置有第二固定块，所述第二固定块上贯通开设有第一螺孔，所述激光器主体底部设置有安装底座。在本优选的实施例中，用螺钉的方法方便固定。
12.优选的，所述安装底座中部贯通开设有第一通孔，所述安装底座上方第一通孔两侧对称设置有第一凹槽，所述第一凹槽内部贯通开设有第二螺孔，所述激光器主体与安装底座通过第一螺孔和第二螺孔相连接。在本优选的实施例中，第一凹槽不与将激光器主体底部连接，防止激光器主体的热量无法散出。
13.优选的，所述安装底座底部四个顶角处依次设置有安装支撑腿。在本优选的实施例中，通过安装支撑腿使激光器主体与其他部件进行安装时留有散热孔，防止彼此接触出现的高温情况。
14.优选的，所述第一导热装置呈倒u字形结构套设与激光器主体的外部。
15.优选的，所述第一陶瓷条和第二陶瓷条剖面为半圆形结构。在本优选的实施例中，剖面为半圆形结构依次排列设置在在不影响导热的情况下，陶瓷条与陶瓷条之间留有散热距离便于将热量散出。
16.优选的，所述激光器主体外部设置有防烫防护罩。在本优选的实施例中，防烫防护罩对操作员进行保护，防止手指接触时出现的烫伤情况。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
18.本发明中的产品使用陶瓷复合材料，结构新颖，陶瓷本身具有耐高温、绝缘的特性，通过陶瓷复合结构作为散热和绝缘片，它具有极好的导热性能，可以将激光器主体内部的温度导到陶瓷复合板上，陶瓷复合材料具有有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能解决了以往通过水冷管进行散热的方法，通水道结构复杂，容易发生漏水情况，进一步造成短路发生，影响激光器的使用；
19.激光器主体内部的热量通过导热片及时传递给第一陶瓷底板，第一陶瓷底板在依次向外进行传递，将激光器主体的热量导出，第二陶瓷复合板和第一陶瓷复合板之间留有散热孔，第一陶瓷条和第二陶瓷条呈波浪形结构排列设置，结构新颖，耐高温导热性能好；
20.通过第一散热装置内部的散热风扇将激光器主体内部热量及时排出，延长激光器主体的使用时间；
21.第一导热装置、第一散热装置和安装底座内部的第一凹槽将激光器主体内部的热量全方位多方向散出，延长激光器主体的使用时间。
22.以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构轴测图；
24.图2为本发明的第一导热装置示意图；
25.图3为本发明的第一陶瓷复合板和第二陶瓷复合板示意图；
26.图4为本发明的第一散热装置侧视图；
27.图5为本发明的激光头固定机构侧视图；
28.图6为本发明的安装底座内部结构示意图；
29.图7为本发明的安装底座与安装支撑腿示意图；
30.图8为本发明的防烫防护罩示意图。
31.附图说明：1、激光器主体；101、防烫防护罩；2、光学系统；3、第一导热装置；31、第一陶瓷复合板；311、第一陶瓷底板；312、第一陶瓷条；32、第二陶瓷复合板；321、第二陶瓷底板；322、第二陶瓷条；333、第一散热凹槽；4、第一散热装置；41、散热片；42、散热风扇；43、防护窗；431、散热通孔；5、激光头固定机构；51、第一固定块；52、激光头；53、第一卡块；6、第二固定块；61、第一螺孔；7、安装底座；71、第一通孔；72、第一凹槽；73、第二螺孔；8、安装支撑腿；9、导热片。
具体实施方式
32.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
33.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.请着重参照附图1、2、3、5所示，在本发明一优选实施例中，一种利用陶瓷复合结构制备低热重频高能激光器,包括激光器主体1，激光器主体1内部设置有光学系统2，激光器主体1外部设置有第一导热装置3，激光器主体1一侧设置有第一散热装置4，激光器主体1另一侧设置有激光头固定机构5，第一导热装置3包括有第一陶瓷复合板31和第二陶瓷复合板32，第一陶瓷复合板31包括有第一陶瓷底板311，第一陶瓷底板311上方均匀设置有若干第一陶瓷条312，第二陶瓷复合板32包括有第二陶瓷底板321，第二陶瓷底板321上方均匀连接设置有若干第二陶瓷条322，第一陶瓷复合板31位于第二陶瓷复合板32的正下方，第一陶瓷
条312和第二陶瓷条322呈波浪形结构排列设置，第二陶瓷底板321底部与第一陶瓷底板311顶部相连接；第一陶瓷复合板31和第二陶瓷复合板32之间设置有第一散热凹槽333，第一陶瓷复合板31底部连接设置有导热片9；第一导热装置3呈倒u字形结构套设与激光器主体1的外部，第一陶瓷条312和第二陶瓷条322剖面为半圆形结构。
36.需要说明的是，在本实施例中，陶瓷本身具有耐高温、绝缘的特性，通过陶瓷复合结构作为散热和绝缘片，它具有极好的导热性能，可以将激光器主体1内部的温度导到陶瓷复合板上，陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，陶瓷复合材料具有优异的耐高温性能，解决了以往通过水冷管进行散热的方法，通水道结构复杂，容易发生漏水情况，进一步造成短路发生，影响激光器的使用；
37.进一步的，激光器主体1内部的热量通过导热片9及时传递给第一陶瓷底板311，第一陶瓷底板311在依次向外进行传递，将激光器主体1的热量导出，第二陶瓷复合板32和第一陶瓷复合板31之间留有散热孔，第一陶瓷条312和第二陶瓷条322呈波浪形结构排列设置，结构新颖，耐高温导热性能好，
38.进一步的，剖面为半圆形结构依次排列设置在在不影响导热的情况下，陶瓷条与陶瓷条之间留有散热距离便于将热量散出。
39.请着重参照附图1、4、5、6、7、8所示，在本发明另一优选实施例中，第一散热装置4包括有散热片41，散热片41一侧与激光器主体1相连接，散热片41远离激光器主体1的一侧设有呈对称设置的散热风扇42，散热风扇42外部设置与防护窗43，防护窗43上开设有若干散热通孔431；激光头固定机构5包括有第一固定块51，第一固定块51为中空结构，第一固定块51内部设置有激光头52，第一固定块51两侧通过第一卡块53与激光器主体1相连接，激光头52与激光器主体1内部的光学系统2相连接；激光器主体1两侧均连接设置有第二固定块6，第二固定块6上贯通开设有第一螺孔61，激光器主体1底部设置有安装底座7，安装底座7中部贯通开设有第一通孔71，安装底座7上方第一通孔71两侧对称设置有第一凹槽72，第一凹槽72内部贯通开设有第二螺孔73，激光器主体1与安装底座7通过第一螺孔61和第二螺孔73相连接；激光器主体1外部设置有防烫防护罩101。
40.需要说明的是，在本实施例中，通过第一散热装置4将激光器主体1内部热量及时排出，散热片41将部分热量传递给散热风扇42，散热风扇42将热量散出，延长激光器主体1的使用时间；
41.进一步的，通过第一卡块53方便对激光头52进行安装调整，方便使用；
42.进一步的，第一凹槽72不与将激光器主体1底部连接，防止激光器主体1的热量无法散出，通过安装支撑腿8使激光器主体1与其他部件进行安装时留有散热孔，防止彼此接触出现的高温情况；
43.进一步的，防烫防护罩101对操作员进行保护，防止手指接触时出现的烫伤情况。
44.本发明的具体流程如下：
45.安装时，将安装支撑腿8与安装底座7底部相固定，激光器主体1放置于安装底座7上方，使激光器主体1底部与第一凹槽72固定相连接，激光器主体1两端的第二固定块6放置于第一凹槽72上方，并通过螺栓相连接，将第一固定块51与激光器主体1两侧的第一卡块53相固定，将第一散热装置4与远离激光头固定机构5一端的激光器主体1相固定，将呈u字型结构设置的第一导热装置3与激光器主体1相固定，将防烫防护罩101套设于第一导热装置3
的外部，并与激光器主体1相固定，防烫防护罩101套与第一导热装置3之间留有间隙，安装完成，通电进行测试，该激光器，使用材料新颖，激光器主体1内部的热量通过导热片9及时传递给第一陶瓷底板311，第一陶瓷底板311在依次向外进行传递，将激光器主体1的热量导出，第二陶瓷复合板32和第一陶瓷复合板31之间留有散热孔，第一陶瓷条312和第二陶瓷条322呈波浪形结构排列设置，结构新颖，耐高温导热性能好，陶瓷本身具有耐高温、绝缘的特性，通过陶瓷复合结构作为散热和绝缘片，它具有极好的导热性能，可以将激光器主体1内部的温度导到陶瓷复合板上，陶瓷复合材料具有优异的耐高温性能，解决了以往通过水冷管进行散热的方法，通水道结构复杂，容易发生漏水情况，进一步造成短路发生，影响激光器的使用，剖面为半圆形结构依次排列设置在在不影响导热的情况下，陶瓷条与陶瓷条之间留有散热距离便于将热量散出，第一导热装置3、第一散热装置4和安装底座7内部的第一凹槽72将激光器主体1内部的热量全方位多方向散出，延长激光器主体1的使用时间。
46.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。