[发明专利]激光制冷系统及激光制冷方法

权利要求书

1.一种激光制冷系统，其特征在于，所述激光制冷系统包括：

激光发射器，所述激光发射器作为泵浦光源产生连续激光，所述激光为入射光；

光学组件，所述入射光发射入所述光学组件的入射端，所述光学组件传递并整理所述入射光从所述光学组件的出射端射出形成出射光；

涂层，所述涂层为含有硅空位色心的金刚石材料，所述涂层用于铺设于制冷目标的表面，所述涂层设于所述光学组件的出射端，所述涂层经出射光照射后发生降温；

所述光学组件包括第一透镜以及第二透镜，所述入射光一部分经第一透镜反射，另一部分经第一透镜透射，经第一透镜反射后的入射光一部分经第二透镜透射，另一部分经第二透镜反射，经第二透镜透射后的入射光即为出射光。

2.根据权利要求1所述的激光制冷系统，其特征在于，所述激光的中心波长范围为750nm-780nm。

3.根据权利要求2所述的激光制冷系统，其特征在于，所述激光制冷系统还包括控制器，所述控制器与所述激光发射器电性连接。

4.根据权利要求3所述的激光制冷系统，其特征在于，所述第一透镜相对所述入射光呈45°夹角设置，所述第二透镜与所述第一透镜相互平行，所述入射光与所述出射光相互垂直。

5.根据权利要求3所述的激光制冷系统，其特征在于，所述光学组件还包括观察设备，所述观察设备接收经第二透镜反射后的反射光，经第二透镜反射后的所述反射光垂直入射于所述观察设备。

6.根据权利要求4-5任一项所述的激光制冷系统，其特征在于，所述激光制冷系统还包括测温装置，所述测温装置包括反射镜、聚焦镜、光栅以及光谱检测仪，所述出射光照射于所述涂层后生成自发辐射，所述自发辐射经第二透镜、第一透镜透射后经过所述反射镜反射、所述聚焦镜聚焦以及所述光栅整理后进入所述光谱检测仪，所述光谱检测仪与所述控制器电性连接，所述控制器分析所述光谱检测仪的数据并判断是否继续控制所述激光发射器发射连续激光。

7.根据权利要求6所述的激光制冷系统，其特征在于，所述激光制冷系统还包括第一滤波器以及第二滤波器，所述第一滤波器设于所述激光发射器与所述光学组件的入射端之间，所述第二滤波器设于所述第一透镜与所述反射镜之间。

8.一种激光制冷方法，其特征在于，包括以下步骤：

激光发射器发射中心波长为750nm-780nm的激光作为入射光于光学组件的入射端；

所述光学组件对所述入射光进行传递并整理，并通过所述光学组件的出射端射出出射光；

所述出射光照射于含有硅空位色心的金刚石材料的涂层；

表面具有所述涂层的制冷目标的温度降低，或含所述金刚石材料颗粒悬浮的透光液体或气体温度降低；所述光学组件对所述入射光进行传递并整理，并通过所述光学组件的出射端射出出射光，包括如下步骤：

所述入射光一部分经第一透镜反射，另一部分经所述第一透镜透射，经所述第一透镜反射后的激光一部分经第二透镜透射，另一部分经所述第二透镜反射，经所述第二透镜透射的激光即为出射光。

9.根据权利要求8所述的激光制冷方法，其特征在于，所述激光制冷方法还包括如下步骤：

测温装置测量所述制冷目标的温度，将数据传送至控制器，所述控制器判断所述制冷目标是否达到预期温度；

若所述制冷目标未达到预期温度，则所述控制器控制所述激光发射器继续发射连续激光；

若所述制冷目标达到预期温度，则所述控制器控制所述激光发射器停止发射连续激光。

10.根据权利要求9所述的激光制冷方法，其特征在于，测温装置测量所述制冷目标的温度，包括如下步骤：

所述出射光照射于所述涂层后生成自发辐射；

所述自发辐射经所述第二透镜、第一透镜透射后经过反射镜反射、聚焦镜聚焦以及光栅整理后进入光谱检测仪，所述光谱检测仪采集自发辐射的特定谱线并测得制冷目标当前温度下的光谱积分强度数据。