[实用新型]一种激光晶体焊接装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光晶体焊接装置，具体涉及全固态激光晶体的金属导热焊接，属于光电技术领域。

背景技术

我国目前市场上的固体激光产品日渐成熟，但激光器本身的输出功率(单脉冲能量)、激光光束质量及使用寿命是决定固体激光器价格高低的重要参数指标。

而影响激光器的输出功率(脉冲能量)、激光光束质量及使用寿命的决定性因素之一就是激光增益介质(简称激光晶体)的热管理技术。目前比较实用的激光增益介质热管理技术是激光晶体焊接技术。激光晶体焊接技术是指将表面镀有金属层的激光晶体与表面镀有金属层的金属热沉使用金属焊料相互焊接的技术，这种技术的原理是多种金属在高温状态下形成相互融合的金属合金导热层使激光晶体内部的热迅速导出从而消除激光的热透镜效应及上能级粒子热淬灭效应进而增加激光器的输出能量及改善光束质量，增加使用寿命。

但是，在实际的激光晶体焊接过程中，焊接面往往会出现气泡或焊层厚度不均的情况，这种情况会使激光晶体内部的热传导变得更不均匀，使激光的光束质量严重下降。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光晶体焊接装置，使激光晶体的金属焊接层实现厚度均且无气泡，热传导变得更加均匀可靠，从而提高激光器的输出能量、光束质量和使用寿命。

一种激光晶体焊接装置，包括激光晶体焊接台、配重块、压盘连线、压盘、定位销钉、激光晶体焊接模具、激光晶体、金属焊片和激光晶体热沉；

所述压盘和激光晶体焊接模具上均加工有销钉过孔；

所述激光晶体焊接台固定连接在外部的固定基础上，所述激光晶体焊接台的表面上垂直固定连接定位销钉，所述压盘和激光晶体焊接模具通过其上的销钉孔与激光晶体焊接台上的定位销钉配合，实现压盘和激光晶体焊接模具在激光晶体焊接台上的导向和定位；所述激光晶体焊接模具位于压盘和激光晶体焊接台的上表面之间，所述激光晶体热沉置于激光晶体焊接台的上表面，激光晶体热沉的上表面设置金属焊片，所述激光晶体置于金属焊片之上，所述激光晶体焊接模具直接将重力作用在激光晶体上；所述配重块通过压盘连线连接在压盘上。

进一步地，所述激光晶体焊接模具与激光晶体的接触表面上加工一道通槽，防止激光晶体模具对激光晶体的通光面产生划伤。

有益效果：

本实用新型采用悬垂重物作为压力源，有效避免了传统使用弹簧螺钉对激光晶体施加压力造成大尺寸激光晶体的压力不均情况，能够使激光晶体的金属焊接层实现厚度均且无气泡，热传导变得更加均匀可靠，从而提高激光器的输出能量、光束质量和使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的左视图；

图3为本实用新型的局部放大图。

其中：1-激光晶体焊接台、2-配重块、3-压盘连线、4-压盘、5-定位销钉、6-激光晶体焊接模具、7-激光晶体、8-激光晶体热沉。

具体实施方式

如附图1和2所示，本实用新型提供了一种激光晶体焊接装置，包括激光晶体焊接台1、配重块2、压盘连线3、压盘4、定位销钉5、激光晶体焊接模具6、激光晶体7、金属焊片和激光晶体热沉8；

所述压盘4和激光晶体焊接模具6上均加工有销钉过孔；

所述激光晶体焊接模具6与激光晶体7的接触表面上加工一道通槽，防止激光晶体模具6对激光晶体7的通光面产生划伤。

所述激光晶体焊接台1固定连接在外部的固定基础上，所述激光晶体焊接台1的表面上垂直固定连接定位销钉5，所述压盘4和激光晶体焊接模具6通过其上的销钉孔与激光晶体焊接台1上的定位销钉5配合，实现压盘4和激光晶体焊接模具6在激光晶体焊接台1上的导向和定位；所述激光晶体焊接模具6位于压盘4和激光晶体焊接台1的上表面之间，所述激光晶体热沉8置于激光晶体焊接台1的上表面，激光晶体热沉8的上表面设置金属焊片，所述激光晶体7置于金属焊片之上，所述激光晶体焊接模具6直接将重力作用在激光晶体7上；所述压盘4通过多根压盘连线3与多个配重块2连接，形成压力均匀分布的悬挂连接，对激光晶体7、激光晶体热沉8、金属焊片施加压力，配重块2的配重为1～3.5Kg。

在使用过程中激光晶体7采用掺杂为1％的Nd：YAG(100*10*6mm)、铟银合金金属焊片(铟99％重量比，20um*10mm*80mm)、镀金的85％钨铜合金激光晶体热沉8被放置在铝制激光晶体焊接台1上，放置顺序为激光晶体热沉8放置于激光晶体焊接台1上，金属焊片放置于激光晶体热沉8上，激光晶体7放置于金属焊片上。

将装配好的激光晶体焊接装置放入高温烘箱或晶体生长炉内，控制温度在15分钟内达到150℃，150℃保温15分钟，后在20分钟内将温度下降到120℃，随后静置直到室温，晶体焊接完成。