[发明专利]多级聚光系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种，尤其涉及一种，属于红外光谱设备领域。

背景技术

太阳能是一种清洁能源，也是一种无穷无尽的能源。地球上的所有能源究其根本能量来源，全部来自于太阳能。激光具有良好的单色性、相干性以及高能量密度等优越的特性，自从它诞生以来，就被迅速应用人类社会中，极大地推动了人类社会的发展。目前，激光的泵浦能源来源主要是电能、化学能等，而应用太阳能作为激光的能量来源还处于实验室的研究阶段，没有投入实际应用中。但是，展望太阳光直接泵浦激光器的前景，却可以看到它有巨大的应用价值。人们对太阳光泵浦激光器的研究集中在以下二个方面：一是提高转换效率，获得大功率输出；二是提高激光光束质量。太阳光汇聚系统是太阳光直接泵浦激光器的关键环节，聚光效果决定激光器能否出光。目前的汇聚系统一般都是处于单级或者两级，泵浦尺寸过大，输出功率较小，太阳光-激光的转化率较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，解决好现有技术的问题，弥补现有目前市场上现有产品的不足。

本发明提供了一种多级聚光系统，主要包括第三级反射镜、第一YAG晶体、第二级反射镜、抛物面镜、第二YAG晶体和半圆柱镜第三级反射镜，其中所述第二级反射镜和抛物面镜共有两组，第一组上安装有第三级反射镜和第一YAG晶体，第二组上安装有第二YAG晶体和半圆柱镜第三级反射镜。

优选的，上述抛物面镜的口径为61cm。

优选的，上述第一YAG晶体和第二YAG晶体采用尺寸为φ3×30mm的Nd：YAG。

优选的，上述抛物面镜的焦比为f/1.5。

优选的，上述第二级反射镜为双曲圆柱面反射镜。

本发明提供的多级聚光系统具有较高的太阳光-激光转化率，对泵浦光的反射率较高，损失较小，并且泵浦尺寸较小，使用效果好。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记：1-太阳光；2-第三级反射镜；3-第一YAG晶体；4-第二级反射镜；5-抛物面镜；6-第二YAG晶体；7-半圆柱镜第三级反射镜。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

本发明提供的多级聚光系统，采用口径为61cm的抛物面镜为第一级汇聚元件，双曲圆柱面为第二级汇聚元件组成两级汇聚系统，主要包括第三级反射镜2、第一YAG晶体3、第二级反射镜4、抛物面镜5、第二YAG晶体6和半圆柱镜第三级反射镜7，其中所述第二级反射镜4和抛物面镜5共有两组，第一组上安装有第三级反射镜2和第一YAG晶体3，第二组上安装有第二YAG晶体6和半圆柱镜第三级反射镜7。第一YAG晶体3和第二YAG晶体6采用尺寸为φ3×30mm的Nd：YAG。抛物面镜5口径为61cm，焦比为f/1.5。第二级反射镜4为双曲圆柱面反射镜。其结构如图1所示。这一结构是改进的卡塞格林式望远镜结构，镜面对泵浦光的反射率为85％，其他的损失则非常小，将太阳光汇聚成3×24mm的光斑，侧面泵浦尺寸为φ3×30mm的Nd：YAG，获得1W的激光输出，太阳光-激光的转换效率达到0.57％。

本发明提供的多级聚光系统具有较高的太阳光-激光转化率，对泵浦光的反射率较高，损失较小，并且泵浦尺寸较小，使用效果好。

以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。