專利名稱：固體激光介質冷卻器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及固體激光裝置，具體地說是涉及一種固體激光介質冷卻器。
背景技術：
在大功率半導體激光縱向泵浦的固體激光器中，圓片狀的激光介質的冷卻是一個很重要的問題。因為泵浦激光是聚焦在激光介質中心的一點上，而在現(xiàn)有的激光介質冷卻器中，激光介質是通過其圓片邊緣與冷卻器接觸的，接觸區(qū)域與激光照射點還有一定距離，因此由介質中心激光照射點的發(fā)熱區(qū)到介質邊緣的冷卻區(qū)之間，必然會造成較大的溫度梯度，進而造成冷卻效果差的問題。在實際使用中會發(fā)生泵浦功率加大時激光器效率下降的現(xiàn)象，當泵浦功率加大到一定限度時，甚至會損壞激光介質表面鍍的雙波長膜層以及激光介質本身。因此，效果不良的冷卻器在一定程度上限制了大功率泵浦激光的應用。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有固體激光介質冷卻器存在的冷卻效果差的缺陷，本發(fā)明提供了一種新型的固體激光介質冷卻器，其中的激光介質被泵浦激光照射的一面直接與循環(huán)冷卻水接觸，具有結構簡單、體積小、散熱效率高的優(yōu)點。
本發(fā)明的技術解決方案如下一種固體激光介質冷卻器，它包括有金屬環(huán)體、激光介質、激光介質壓圈、透明窗、透明窗壓圈、進水管、出水管和密封圈；所述金屬環(huán)體的內環(huán)為一圓錐形通孔，所述激光介質被激光介質壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的小孔端面，激光介質與金屬環(huán)體之間夾置有密封圈；所述透明窗被透明窗壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的大孔端面，透明窗與金屬環(huán)體之間同樣夾置有密封圈，該透明窗面向金屬環(huán)體的一側設有圓錐平臺突起，伸入金屬環(huán)體內環(huán)的圓錐通孔中，與金屬環(huán)體、激光介質共同形成一圓錐漏斗狀環(huán)形密封空腔；上述金屬環(huán)體的外環(huán)上端連接有進水管，其外環(huán)下端連接有出水管，該二水管的管道均與上述環(huán)形密封空腔相通，形成冷卻水的循環(huán)回路。
本發(fā)明所述固體激光介質冷卻器的金屬環(huán)體被染成黑色，且其內環(huán)的圓錐通孔的內表面經拋光處理；所述透明窗由玻璃或石英制成；所述密封圈為橡膠圈。
與現(xiàn)有固體激光介質冷卻器相比較，本發(fā)明的有益效果是所述密封空腔內的循環(huán)冷卻水直接把泵浦激光產生的熱量帶走，所以在激光介質上幾乎不發(fā)生溫度梯度，因此具有結構簡單、散熱效率高的優(yōu)點，可以大幅提高泵浦激光的功率。


圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
請參閱圖1本發(fā)明的結構示意圖，由圖可見，本發(fā)明的固體激光介質冷卻器包括有金屬環(huán)體1、進水管2、激光介質壓圈3、激光介質5、出水管7、透明窗9、透明窗壓圈11和密封圈13、14。上述金屬環(huán)體1外環(huán)直徑Φ50mm，厚14mm，內環(huán)為一圓錐形通孔，大孔直徑Φ20mm，小孔直徑Φ5mm，金屬環(huán)體1整體被染黑且內環(huán)的圓錐通孔內表面經拋光處理。激光介質5緊貼放置在金屬環(huán)體1內環(huán)圓錐形通孔的小孔端面，用激光介質壓圈3壓住，并通過螺釘4、6固定在金屬環(huán)體1上，在激光介質5與金屬環(huán)體1之間夾置有橡膠制的密封圈14。用玻璃或石英制成的透明窗9緊貼放置在金屬環(huán)體1內環(huán)圓錐形通孔的大孔端面，用透明窗壓圈11壓住，并通過固定螺釘8、12緊固在金屬環(huán)體1上，在透明窗9與金屬環(huán)體1之間同樣夾置有密封圈13。透明窗9面向金屬環(huán)體1的一側是一圓錐平臺突起10，其外形尺寸略小于金屬環(huán)體1的內環(huán)錐形通孔并伸入該通孔中。金屬環(huán)體1、激光介質5與透明窗9共同形成一個冷卻水流過的圓錐漏斗狀環(huán)形密封空腔。進水管2、出水管7分別焊接在金屬環(huán)體1外環(huán)的上、下端，其管道與上述密封空腔相通，以形成冷卻水的循環(huán)回路。
本發(fā)明的使用狀態(tài)如圖2所示，泵浦激光透過透明窗和冷卻水射到激光介質上，具有圓錐平臺突起的透明窗使泵浦激光的大部分射程在玻璃或石英介質中行走，直到快到達激光介質時才與冷卻水接觸，這在最大程度上減少了水流對泵浦激光的擾動。激光介質被泵浦激光照射的一面，就是密封空腔中激光介質與冷卻水接觸的一面，因此，循環(huán)冷卻水直接就把泵浦激光產生的熱量帶走，激光介質的中心和邊緣之間幾乎不出現(xiàn)溫度梯度，所以固體激光介質冷卻器的散熱效率很高并且結構簡單，從而可以大幅度提高泵浦激光的功率。
權利要求
1.一種固體激光介質冷卻器，其特征在于它包括有金屬環(huán)體、激光介質、激光介質壓圈、透明窗、透明窗壓圈、進水管、出水管和密封圈；所述金屬環(huán)體的內環(huán)為一圓錐形通孔，所述激光介質被激光介質壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的小孔端面，激光介質與金屬環(huán)體之間夾置有密封圈；所述透明窗被透明窗壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的大孔端面，透明窗與金屬環(huán)體之間同樣夾置有密封圈，該透明窗面向金屬環(huán)體的一側設有圓錐平臺突起，伸入金屬環(huán)體內環(huán)的圓錐通孔中，與金屬環(huán)體、激光介質共同形成一圓錐漏斗狀環(huán)形密封空腔；上述金屬環(huán)體的外環(huán)上端連接有進水管，其外環(huán)下端連接有出水管，該二水管的管道均與上述環(huán)形密封空腔相通，形成冷卻水的循環(huán)回路。
2.根據權利要求1所述的固體激光介質冷卻器，其特征在于所述的金屬環(huán)體內環(huán)的圓錐通孔的內表面經拋光處理。
3.根據權利要求1所述的固體激光介質冷卻器，其特征在于所述的金屬環(huán)體染成黑色。
4.根據權利要求1所述的固體激光介質冷卻器，其特征在于所述透明窗由玻璃或石英制成。
5.根據權利要求1所述的固體激光介質冷卻器，其特征在于所述密封圈為橡膠圈。
全文摘要
一種固體激光介質冷卻器，它包括有金屬環(huán)體、激光介質、激光介質壓圈、透明窗、透明窗壓圈、進水管、出水管和密封圈；金屬環(huán)體的內環(huán)為一圓錐形通孔，激光介質被激光介質壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的小孔端面，激光介質與金屬環(huán)體之間夾置有密封圈；透明窗被透明窗壓圈通過固定螺釘緊密壓貼在上述圓錐通孔的大孔端面，透明窗與金屬環(huán)體之間同樣夾置有密封圈，該透明窗面向金屬環(huán)體的一側設有圓錐平臺突起，伸入金屬環(huán)體內環(huán)的圓錐通孔中，與金屬環(huán)體、激光介質共同形成一圓錐漏斗狀環(huán)形密封空腔；金屬環(huán)體的外環(huán)上端連接有進水管，其外環(huán)下端連接有出水管，該二水管的管道均與上述環(huán)形密封空腔相通，形成冷卻水的循環(huán)回路。本發(fā)明具有結構簡單、體積小、散熱效率高的優(yōu)點。
文檔編號H01S3/04GK1564396SQ20041001749
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月6日 優(yōu)先權日2004年4月6日
發(fā)明者董景星, 樓祺洪, 馬海霞, 魏運榮, 葉震寰 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所