一种板条状激光晶体的冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及固体激光技术领域，尤其涉及一种板条状激光晶体的冷却装置。
【背景技术】
[0002]板条激光器是激光工作物质为板条状的固体激光器。由于量子亏损等原因，一部分栗浦光转化为热沉积在激光晶体中。传统固体激光器的工作物质形状多为圆柱棒，温度梯度分布方向与光传播方向垂直，将产生严重的热透镜效应和热光畸变，严重影响激光输出效率和光束质量。而板条激光器中热分布存在于板条厚度方向上，光在栗浦面上发生内全反射，光传播方向近似与温度梯度方向平行，可基本避免热透镜效应和热光畸变效应，大幅度提高了激光输出功率。
[0003]然而板条厚度方向上的温度分布影响该方向上的光束质量。为了防止晶体因沉积过多的热而引起晶体炸裂，和为了改善在板条厚度方向上的光束质量，需要对板条进行散热。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种板条状激光晶体的冷却装置。本实用新型所采用的具体技术方案如下:
[0005]—种板条状激光晶体的冷却装置，包括支撑板、盖板、底座、下凸形热沉、上凸形热沉、长螺钉、短螺钉、弹簧；
[0006]底座上垂直固定有支撑板，支撑板上活动设有盖板，底座上设有上凸形热沉，上凸形热沉大面四角上设有螺纹盲孔，下凸形热沉大面四角上设有通孔，下凸形热沉上表面中心开有螺纹盲孔，四角开有通孔，盖板中心和四角开有5个通孔，在下凸形热沉上表面的螺纹盲孔上设有短螺钉，短螺钉上端与盖板中心通孔相连，在下凸形热沉上表面的四角通孔上分别设有弹簧，弹簧上端分别与盖板四角通孔相连，下凸形热沉上的每个螺纹盲孔上设有长螺钉，长螺钉上端穿过下凸形热沉的通孔、弹簧与盖板的通孔相连，支撑板上开有矩形窗P O
[0007]所述的下凸形热沉上表面b为长方形，下凸形热沉下表面a为梯形，下凸形热沉下表面a光滑与板条晶体表面契合，并大于板条晶体表面，下凸形热沉上表面b所在的长方体上有循环水通道。
[0008]所述的盖板、支撑板和底座的材料为铝合金，并作发黑处理。
[0009]本实用新型与现有技术相比具有的有益效果:
[0010]I)本实用新型结构简单，设计新颖合理，使用方便。
[0011]2)本实用新型利用弹簧和盖板来调节夹持晶体的力度，在栗浦点着的同时仍可调节，确保散热最佳。
[0012]3)本实用新型利用短螺钉和弹簧先连接盖板再连接两块热沉的方式，有效避免了在连接热沉时弹簧受力产生晃动破坏激光晶体的情况。
[0013]4)本实用新型利用弹簧和盖板来调节夹持晶体的方式，其调节范围更广，并且在靠近栗浦面的螺钉上施加更大的力有利于更好的散热。
[0014]5)本实用新型相比于焊接方式实现散热成本低，能有效改善光束质量和输出效率，适用性强，有利于固体激光器的发展。
[0015]综上所述，本实用新型设计新颖合理，实现方便，能够有效降低板条激光晶体内部的热沉积，有效改善了输出光束质量，避免晶体炸裂，实用性强，便于推广。
【附图说明】
[0016]图1为板条状激光晶体冷却装置的结构示意图；
[0017]图2为本实用新型的支撑板和底座一体化装置的结构示意图；
[0018]图3为本实用新型的盖板的结构示意图；
[0019]图4为本实用新型的热沉的结构示意图；
[0020]图中，支撑板1、盖板2、底座3、下凸形热沉4、上凸形热沉5、长螺钉6、短螺钉7、弹簧8。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0022]如图所示，一种板条状激光晶体的冷却装置，包括支撑板1、盖板2、底座3、下凸形热沉4、上凸形热沉5、长螺钉6、短螺钉7、弹簧8 ;
[0023]底座3上垂直固定有支撑板1，支撑板I上活动设有盖板2，底座3上设有上凸形热沉5，上凸形热沉大面四角上设有螺纹盲孔，下凸形热沉大面四角上设有通孔，下凸形热沉上表面中心开有螺纹盲孔，四角开有通孔，盖板2中心和四角开有5个通孔，在下凸形热沉上表面的螺纹盲孔上设有短螺钉7，短螺钉7上端与盖板中心通孔相连，在下凸形热沉上表面的四角通孔上分别设有弹簧8，弹簧上端分别与盖板四角通孔相连，下凸形热沉上的每个螺纹盲孔上设有长螺钉6，长螺钉6上端穿过下凸形热沉的通孔、弹簧8与盖板2的通孔相连，支撑板I上开有矩形窗口。
[0024]所述的下凸形热沉4上表面b为长方形，下凸形热沉4下表面a为梯形，下凸形热沉4下表面a光滑与板条晶体表面契合，并大于板条晶体表面，下凸形热沉4上表面b所在的长方体上有循环水通道。
[0025]所述的盖板2、支撑板I和底座3的材料为铝合金，并作发黑处理。
[0026]梯形表面a上铺有铟膜，将激光晶体置于其上。在盖板上依次串上螺钉，弹簧和下凸形热沉，将盖板套在支撑板上缓缓下压至合适位置。将下凸形热沉轻轻置于晶体上，缓缓拧动4个长螺钉使下凸形热沉逐渐夹紧晶体。在此过程中因避免下凸形热沉的晃动引起晶体的晃动而偏离最佳位置，此处盖板以及盖板中央连接的短螺钉的作用恰为了避免防止弹簧因受力晃动影响下凸形热沉而设计。特别的，由于板条参杂浓度较高，在极短的路径内将栗浦光吸收，因此热主要集中在栗浦面附近，因此靠近栗浦面的长螺钉适当加大力度以是晶体与热沉接触更加充分。
实施例
[0027]金属热沉通入恒温水进行冷却，恒温水的温度为20°C ;激光增益介质为掺杂型激光材料，掺杂型激光材料为Nd: YVO4晶体。实验时按【具体实施方式】所述的步骤安装好整个装置，调整好放大光路，在晶体的一面栗入栗浦光，种子光从晶体的端面入射在栗浦光所在平面发生全内反射。用热像仪观察激光晶体的栗浦面温度，其上最高温度为56.3°C，散热效果明显
【主权项】
1.一种板条状激光晶体的冷却装置，其特征在于包括支撑板(I)、盖板(2)、底座(3)、下凸形热沉(4)、上凸形热沉(5)、长螺钉(6)、短螺钉(7)、弹簧(8); 底座(3)上垂直固定有支撑板(1)，支撑板(I)上活动设有盖板(2)，底座(3)上设有上凸形热沉(5)，上凸形热沉大面四角上设有螺纹盲孔，下凸形热沉大面四角上设有通孔，下凸形热沉上表面中心开有螺纹盲孔，四角开有通孔，盖板(2)中心和四角开有5个通孔，在下凸形热沉上表面的螺纹盲孔上设有短螺钉(7)，短螺钉(7)上端与盖板中心通孔相连，在下凸形热沉上表面的四角通孔上分别设有弹簧(8)，弹簧上端分别与盖板四角通孔相连，下凸形热沉上的每个螺纹盲孔上设有长螺钉￠)，长螺钉(6)上端穿过下凸形热沉的通孔、弹簧(8)与盖板(2)的通孔相连，支撑板(I)上开有矩形窗口。2.如权利要求1所述的板条状激光晶体的冷却装置，其特征在于，所述的下凸形热沉(4)上表面b为长方形，下凸形热沉(4)下表面a为梯形，下凸形热沉(4)下表面a光滑与板条晶体表面契合，并大于板条晶体表面，下凸形热沉(4)上表面b所在的长方体上有循环水通道。3.如权利要求1所述的板条状激光晶体的冷却装置，其特征在于，所述的盖板(2)、支撑板(I)和底座(3)的材料为铝合金，并作发黑处理。
【专利摘要】本实用新型公开了一种板条激光晶体的冷却装置。其底座上垂直固定有支撑板，支撑板上活动设有盖板，底座上设有上凸形热沉，上凸形热沉大面四角上设有螺纹盲孔，下凸形热沉大面四角上设有通孔，下凸形热沉上表面中心开有螺纹盲孔，四角开有通孔，盖板中心和四角开有5个通孔，在下凸形热沉上表面的螺纹盲孔上设有短螺钉，短螺钉上端与盖板中心通孔相连，上表面的四角通孔上分别设有弹簧，弹簧上端分别与盖板四角通孔相连，下凸形热沉上的每个螺纹盲孔上设有长螺钉，长螺钉上端穿过下凸形热沉的通孔、弹簧与盖板的通孔相连。本实用新型能降低板条激光晶体内部的热负荷，提高了激光器输出效率并改善了光束质量，避免了晶体因温度过高而引起炸裂。
【IPC分类】H01S3/042
【公开号】CN204741164
【申请号】CN201520481120
【发明人】刘崇, 胡淼
【申请人】杭州单色科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月7日