[发明专利]一种激光器的增益介质冷却装置

说明书

本发明公开了激光器的增益介质冷却装置，包括冷却组件及增益介质固定座，增益介质固定座的上下表面分别贴合设置冷却组件，增益介质固定座上设有入射安装面、出射安装面，以及贯通入射安装面和出射安装面设置的增益介质，增益介质的入射端面和出射端面均切割有布儒斯特斜面，入射安装面与增益介质的入射端面平行设置，出射安装面与出射端面平行设置。通过将增益介质的入射端面和出射端面设置成布儒斯特斜面，且增益介质固定座的入射安装面、出射安装面与布儒斯特斜面平行，结构紧凑，能减少光的损耗，提供高质量的激光光束输出；并在增益介质固定座的上下表面分别设置冷却组件，避免增益介质的上下两端散热不均匀，能满足实验需求的制冷温度。

技术领域

本发明涉及激光器冷却技术领域，具体一种激光器的增益介质冷却装置。

背景技术

超快超强激光技术的研究，是目前国际上具有战略意义的前沿科学课题；其研究主要以对超短激光脉冲产生与放大的研究与应用为主。由于超短激光脉冲在放大的过程中，增益介质常需要冷却至200K左右以减弱热透镜效应带来的影响，避免激光输出稳定性受到影响以及增益介质受到损伤。基于此要求发展了诸多不同的冷却方式，如传导冷却、水冷、风冷、半导体制冷、液氮制冷及以上方式的复合制冷。

现有的增益介质冷却装置大多采用单侧制冷，导致增益介质会随着与制冷组件距离的增大产生一定的温度梯度，造成增益介质两侧的散热不均匀，另外由于结构复杂，导致光损耗较大，严重影响激光输出的质量。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种激光器的增益介质冷却装置，包括冷却组件及增益介质固定座，所述增益介质固定座的上下表面分别贴合设置冷却组件，所述增益介质固定座上设有入射安装面、出射安装面，以及贯通入射安装面和出射安装面设置的增益介质，所述增益介质的入射端面和出射端面均切割有布儒斯特斜面，所述入射安装面与增益介质的入射端面平行设置，所述出射安装面与出射端面平行设置。

进一步地，所述增益介质固定座包括呈中心对称设置且配合连接的压板和支撑板，所述压板上设有压接部，所述支撑板上设有支撑部，所述压接部上设有第一安装槽，所述支撑部上设有第二安装槽，所述第一安装槽与第二安装槽相配合形成用于安装增益介质的安装孔，所述入射安装面设置于压接部和支撑部的一侧上，所述出射安装面设置于压接部和支撑部的另一侧上。

进一步地，还包括壳体，所述壳体内设有与外部抽真空设备连接的真空腔室，所述增益介质固定座设置于真空腔室内，所述壳体侧壁上设有与真空腔室连通的泵浦光入射口和泵浦光出射口，所述泵浦光入射口和泵浦光出射口上分别设有布儒斯特窗组件，所述入射安装面与泵浦光入射口相对倾斜设置，所述出射安装面与泵浦光出射口相对倾斜设置，两所述布儒斯特窗组件、增益介质固定座沿激光光路排列，所述增益介质的轴向与进入其内的激光光路同轴，泵浦光通过布儒斯特窗组件实现对增益介质的双面对称泵浦。

进一步地，所述布儒斯特窗组件包括导光管和连接法兰，所述导光管的一端与激光光束呈布儒斯特角设置并设有玻璃片，所述导光管的另一端通过连接法兰分别与泵浦光入射口和泵浦光出射口连接，所述玻璃片与布儒斯特斜面接近平行设置。

进一步地，所述冷却组件包括热沉和半导体制冷板，所述热沉与增益介质固定座之间设置半导体制冷板，所述半导体制冷板与外部电源连接。

进一步地，所述冷却组件还包括与热沉连接的水冷板，所述水冷板上设有进水口、进水通道、出水通道及出水口，所述热沉内设有水冷管道，所述进水口、出水口分别与外部供水装置连接，所述进水口、进水通道、水冷管道、出水通道及出水口依次连通。

进一步地，所述增益介质固定座上设有与增益介质倾斜设置的安装槽，所述安装槽内安装有与外部电源连接的温度传感棒。

进一步地，所述水冷管道包括分别与进水通道、出水通道连接的第一竖管和第二竖管，所述第一竖管与第二竖管之间连接有第一横管，所述第一横管与第二竖管的连接处设有用于缓冲水流冲击力的缓冲延长管。