強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置，具體涉及一種強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置，它是一種通過恒溫循環(huán)水作為熱源共同加熱密封腔體，同時(shí)采用強(qiáng)制對流的方式消除腔體內(nèi)存在的溫度差以維持大口徑晶體具有較高溫度控制精度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]倍頻轉(zhuǎn)換技術(shù)是獲得某一固定波長激光的重要方法，主要通過晶體如KDP、DKDP,ADP等的倍頻效應(yīng)來得到，經(jīng)文獻(xiàn)檢索，申請?zhí)枮?01310156653.4的中國發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N混頻晶體四維高精度調(diào)整機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)采用了仰臥姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)和偏擺姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)混頻晶體框的調(diào)整，申請?zhí)枮?01310156389.4的中國發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N內(nèi)置式高通量大口徑激光頻率轉(zhuǎn)換裝置，該轉(zhuǎn)換裝置采用了與上述發(fā)明申請的仰臥姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)和偏擺姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)相同結(jié)構(gòu)的偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了混頻調(diào)角及移動(dòng)組件的二維調(diào)整。
[0003]但是，由于晶體具有較高的溫度敏感度，在較小的溫度變化下就能大幅度降低晶體的倍頻效率，因此對晶體需要進(jìn)行高精度的溫度控制。在許多領(lǐng)域，大光束高頻率激光的需求越來越迫切，同時(shí)，90°非臨界相位匹配技術(shù)因?yàn)槠渚哂休^大的有效非線性光學(xué)系數(shù)、較小的相位匹配角靈敏度、沒有光學(xué)走離和利用率高等優(yōu)勢而得到越來越多的應(yīng)用，而90°非臨界相位匹配技術(shù)的主要實(shí)現(xiàn)條件就是保證晶體工作在某一確定的溫度條件下。目前，針對小晶體的溫度控制技術(shù)比較成熟，裝置也已經(jīng)商品化，但是，如前所述，由于對大口徑晶體的溫度控制精度控制提出了越來越高的要求，而現(xiàn)有的加熱裝置無法實(shí)現(xiàn)大口徑晶體精確溫度控制并能保持晶體具有較高溫度面均勻性問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為解決現(xiàn)有的加熱裝置無法實(shí)現(xiàn)大口徑晶體精確溫度控制并能保持晶體具有較高溫度面均勻性問題，進(jìn)而提供一種強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置包括仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；它還包括箱體、總進(jìn)水管、總回水管、恒溫水箱、控制閥、大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)和兩個(gè)風(fēng)扇；
[0006]箱體包括第一箱體、第二箱體、側(cè)壁端蓋和透光端蓋，第一箱體和第二箱體的結(jié)構(gòu)相同，第一箱體和第二箱體均為兩端敞口的箱體，第一箱體和第二箱體同軸固接，大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)安裝在第一箱體和第二箱體相交處的內(nèi)腔中，箱體的豎向內(nèi)壁上安裝有相對設(shè)置的兩個(gè)風(fēng)扇，風(fēng)扇的風(fēng)頭朝向箱體的上端；
[0007]第一箱體為空腔矩形框體，密封端蓋安裝在第一箱體的敞口端，透光端蓋安裝在第二箱體的敞口端，所述空腔矩形框體內(nèi)開設(shè)有箱體溫控流道；
[0008]總進(jìn)水管上安裝有控制閥，總進(jìn)水管和總回水管的一端分別與恒溫水箱連接，總進(jìn)水管的另一端分別與第一箱體和第二箱體上的進(jìn)水口連接，總出水管的另一端分別與第一箱體和第二箱體上的出水口連接；進(jìn)水口、箱體溫控流道和出水口貫通；
[0009]大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)包括第一框體、第二框體、第三框體、內(nèi)框和晶體組件，第一框體、第二框體和第三框體順著光射方向依次連接，第二框體在水平方向設(shè)有與第一框體連接的偏擺轉(zhuǎn)動(dòng)連接副，偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過第一框體并與第二框體的上部或下部連接，偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過偏擺轉(zhuǎn)動(dòng)連接副實(shí)現(xiàn)第二框體的豎向擺動(dòng)，內(nèi)框安裝在第二框體內(nèi)，內(nèi)框和第二框體在豎直方向設(shè)有仰臥轉(zhuǎn)動(dòng)連接副，仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)穿過第一框體并與內(nèi)框的下端連接，仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過仰臥轉(zhuǎn)動(dòng)連接副實(shí)現(xiàn)內(nèi)框的水平擺動(dòng)，晶體組件可滑動(dòng)插裝在第三框體內(nèi)。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果:本發(fā)明的強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置是將光學(xué)元件晶體放在一種帶有恒溫水控制的箱體內(nèi)進(jìn)行加熱的裝置，將晶體組件、仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等放置在箱體內(nèi)，箱體開設(shè)有箱體溫控流道，通過恒溫水的循環(huán)流動(dòng)來加熱壁面，通過恒溫水的循環(huán)流動(dòng)加熱晶體達(dá)到所需要的溫度?？刂品绞奖容^簡單，可以達(dá)到晶體所需的任何溫度，風(fēng)扇朝向箱體上方已形成強(qiáng)制對流，通過強(qiáng)制對流方式可以消除密閉腔體內(nèi)空氣產(chǎn)生的溫度差而造成晶體溫度分布不均，所設(shè)計(jì)的溫控腔體既保證晶體所需的溫度梯度要求同時(shí)又可以通過大光束激光。本發(fā)明通過控制恒溫水箱內(nèi)水的溫度控制晶體的溫度，本發(fā)明控制精度高并安全易于操作的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有操作方便，易于拆卸且控制精度高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是第一箱體和第二箱體的軸測圖，圖3是圖2的主視圖，圖4是圖3在A-A處的剖視圖，圖5是圖3在B - B處的剖視圖，圖6是倍頻轉(zhuǎn)換主體示意圖，圖7是晶體組件的主視圖，圖8是晶體框水路剖視圖，圖9是側(cè)壁端蓋示意圖，圖10是矩形框體的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1-圖10說明，本實(shí)施方式的強(qiáng)制對流下實(shí)現(xiàn)晶體溫度調(diào)控的大口徑晶體倍頻轉(zhuǎn)換裝置包括仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15和偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16 ;它還包括箱體1、總進(jìn)水管4、總回水管6、恒溫水箱5、控制閥3、大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)和兩個(gè)風(fēng)扇18 ;
[0013]箱體I包括第一箱體9、第二箱體10、側(cè)壁端蓋13和透光端蓋14，第一箱體9和第二箱體10的結(jié)構(gòu)相同，第一箱體9和第二箱體10均為兩端敞口的箱體，第一箱體9和第二箱體10同軸固接，大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)11安裝在第一箱體9和第二箱體10相交處的內(nèi)腔中，箱體I的豎向內(nèi)壁上安裝有相對設(shè)置的兩個(gè)風(fēng)扇18，風(fēng)扇18的風(fēng)頭朝向箱體I的上端;
[0014]第一箱體9為空腔矩形框體，密封端蓋13安裝在第一箱體9的敞口端，透光端蓋14安裝在第二箱體10的敞口端，所述空腔矩形框體內(nèi)開設(shè)有箱體溫控流道9-3 ;總進(jìn)水管4上安裝有控制閥3，總進(jìn)水管4和總回水管6的一端分別與恒溫水箱5連接，總進(jìn)水管4的另一端分別與第一箱體9和第二箱體10上的進(jìn)水口 1-1連接，總出水管6的另一端分別與第一箱體9和第二箱體10上的出水口 1-2連接；進(jìn)水口 1-1、箱體溫控流道9-3和出水口 1-2貫通；
[0015]大口徑晶體倍頻機(jī)構(gòu)11包括第一框體11-3、第二框體11-4、第三框體11_5、內(nèi)框11-6和晶體組件11-7，第一框體11-3、第二框體11-4和第三框體11_5順著光射方向依次連接，第二框體11-4在水平方向設(shè)有與第一框體11-3連接的偏擺轉(zhuǎn)動(dòng)連接副，偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16穿過第一框體11-3并與第二框體11-4的上部或下部連接，偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16通過偏擺轉(zhuǎn)動(dòng)連接副實(shí)現(xiàn)第二框體11-4的豎向擺動(dòng)，內(nèi)框11-6安裝在第二框體11-4內(nèi)，內(nèi)框n-6和第二框體11-4在豎直方向設(shè)有仰臥轉(zhuǎn)動(dòng)連接副，仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15穿過第一框體11-3并與內(nèi)框11-6的下端連接，仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15通過仰臥轉(zhuǎn)動(dòng)連接副實(shí)現(xiàn)內(nèi)框11-6的水平擺動(dòng)，晶體組件11-7可滑動(dòng)插裝在第三框體11-5內(nèi)。
[0016]本實(shí)施方式通過恒溫水箱5來提供恒溫水，進(jìn)水水流控制閥3為密閉腔壁和晶體框分配恒溫水流量。
[0017]本實(shí)施方式的晶體組件11-7上設(shè)有管狀循環(huán)水路即晶體溫控流道，在水路的端頭采用螺栓和密封圈進(jìn)行密封，同時(shí)晶體組件上安裝有軸承，能夠在第三框體11-5中的滑道內(nèi)滑動(dòng)并通過卡槽來進(jìn)行定位，滑道上安裝有軸承，通過滑動(dòng)與晶體框的卡槽進(jìn)行定位。
[0018]本實(shí)施方式中側(cè)壁端蓋13上安裝有航插，可以保證電及溫度信號的輸入輸出并且不影響散熱效果。
[0019]本實(shí)施方式總進(jìn)水管3上設(shè)置進(jìn)水管接頭2，總回水管6設(shè)置第二回水管接頭8，進(jìn)水管接頭2分別與第一箱體9和第二箱體10上的進(jìn)水口 1-1連接，第二回水管接頭8分別與第一箱體9和第二箱體10上的出水口 1-2連接。
[0020]本實(shí)施方式的透光端蓋14通過焊接的方式固定安裝在第二箱體10的敞口端。結(jié)構(gòu)更加牢固。
[0021]風(fēng)扇傾斜布置的角度為45°，風(fēng)扇朝向箱體上方已形成強(qiáng)制對流。
[0022]本實(shí)施方式中的仰臥微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)15和偏擺微驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)16均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0023]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖10說明，本實(shí)施方式的箱體溫控流道9-3包括主進(jìn)水流道9-3-1、主出水流道9-3-2和多個(gè)分流道9-3-3，主進(jìn)水流道9_3_1和主出水流道9_3_2由上至下開設(shè)在矩形框體9-1 一個(gè)側(cè)壁的框體壁內(nèi)，多個(gè)分流道9-3-3沿矩形框體9-1的徑向方向開設(shè)，多個(gè)分流道9-3-3的一端與主進(jìn)水流道9-3-1連通，多個(gè)分流道9-3-3的另一端與主出水流道9-3-2連通。如此設(shè)置，能夠保證各個(gè)循環(huán)水道水量相同，保證箱體壁溫度均勻。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖5說明，本實(shí)施方式的第一箱體9包括右蓋板9-1-1、左蓋板9-1-2、上部外板9-1-3、下部外板9-1-4、上部內(nèi)板9-1-5和下部內(nèi)板9_1_6，上部內(nèi)板9-1-5和下部內(nèi)板9-1-6平行相對設(shè)置，右蓋板9-1-1和左蓋板9_1_2分別固定安裝在上部內(nèi)板9-1-5和下部內(nèi)板9-1-6的左右兩端組成一個(gè)矩形框，上部外板9-1-3和下部外板9-1-4分別固定安裝在上部內(nèi)板9-1-5和下部內(nèi)板9-1-6的外側(cè)壁上。如此設(shè)置，在密封的條件下實(shí)現(xiàn)開設(shè)有具體實(shí)施方二中的箱體溫控流道9-3的矩形框體9-1。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖5說明，本實(shí)施方式的主進(jìn)水流道9-3-1和主出水流道9-3-2均開設(shè)在上部外板9-1-3或下部外板9-1-4上，主進(jìn)水流道9_3_1和主出水流道9-3-2與上部內(nèi)板9-1-5或下部內(nèi)板9-1-6組成一個(gè)封閉的流道。如此設(shè)置，便于組成完整的箱體溫控流道9-3，而且還能實(shí)現(xiàn)在矩形框體9-1上開設(shè)主進(jìn)水流道9-3-1和主出水流道9-3-2的目的。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】三相同。
[0026]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖10說明，本實(shí)施方式的主進(jìn)水流道9-3-1和主出水流道9-3-2的橫截面均為變截面，主進(jìn)水流道9-3-1和主出水流道9-3-2上下設(shè)置，且拼接后組成矩形。主進(jìn)水流道9-3-1和主出水流道9-3-2可均為三角形流道。如此設(shè)置，能夠保證各個(gè)循環(huán)水道水量相同，保證箱體壁溫度均勻，而且便于保證進(jìn)水的壓力更加均勻，回水更加順暢。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0027]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖5和圖10說明，本實(shí)施方式的右蓋板9-1-1、左蓋板9-1-2、上部外板9-1-3和下部外板9-1-4上均開設(shè)有多個(gè)分流道9_3_3。如此設(shè)置，易于實(shí)現(xiàn)。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】三相同。
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