一種壓力自動平衡激光頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光放大器領(lǐng)域，具體而言涉及一種壓力自動平衡激光頭裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]反射激活鏡是一種典型的大口徑激光放大器放大結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有可成倍增加激光放大次數(shù)，利于增益介質(zhì)冷卻，便于大面LD陣列泵浦等諸多優(yōu)點。但冷卻液幾乎都對激光有吸收，即使不吸收的冷卻液，其流動產(chǎn)生的氣泡、湍流等，也使得激光不宜穿過冷卻液層，所以反射激活鏡結(jié)構(gòu)都是為增益介質(zhì)提供單面冷卻。但由于反射激活鏡結(jié)構(gòu)中增益介質(zhì)的縱向厚度一般遠小于橫向尺寸，增益介質(zhì)會因前后表面的壓力差產(chǎn)生形變，入射激光經(jīng)過反射后附加了介質(zhì)面形變化帶來的波前畸變。有科研人員為了解決介質(zhì)前后液壓差的問題，而采用雙端冷卻，但雙端冷卻需要挑選對激光波長不吸收的特殊冷卻液，又要專門的儀器盡量減少冷卻液因循環(huán)流動帶來的氣泡、湍流等，卻不能完全消除，且導致激光頭的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不易實現(xiàn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種壓力自動平衡激光頭裝置，該裝置增益介質(zhì)兩側(cè)的氣壓與液壓自動平衡，有效地消除了因單面液壓導致增益介質(zhì)表面的形變，避免了出射激光攜帶因介質(zhì)形變引入的波前畸變，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，造價成本低，效果明顯。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種壓力自動平衡激光頭裝置，包括冷卻液層、增益介質(zhì)、進液通道，還包括平衡氣壓層、封氣窗口，所述進液通道為三通進液通道，所述封氣窗口、平衡氣壓層、增益介質(zhì)、冷卻液層均為大面面積相等的板條狀，并且依次平行排列，所述三通進液通道的其中兩端分別連接冷卻液層和平衡氣壓層，所述平衡氣壓層的氣壓與冷卻液層的液壓相等。
[0006]進一步，所述增益介質(zhì)靠近冷卻液層的大面鍍有入射激光高反膜和泵浦激光高透膜。
[0007]進一步，所述增益介質(zhì)靠近平衡氣壓層的大面鍍有入射激光高透膜和泵浦激光高反膜。
[0008]進一步，所述封氣窗口的兩個大面均鍍有入射激光高透膜。
[0009]本實用新型的有益效果如下:
[0010]1、封氣窗口與增益介質(zhì)密閉形成平衡氣壓層，氣壓層的厚度可以根據(jù)需要來進行調(diào)整；
[0011]2、平衡氣壓層的氣壓不是定值，可以根據(jù)增益介質(zhì)另一側(cè)的液壓進行自動調(diào)整，實現(xiàn)二者的壓力平衡；
[0012]3、入射激光經(jīng)增益介質(zhì)反射后，不會攜帶附加的波前畸變信息，徹底消除了因單面液壓導致增益介質(zhì)表面的形變。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合本實用新型的附圖，對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，基于本申請中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其它類同實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護的范圍。
[0015]實施例:
[0016]如圖1所示，一種壓力自動平衡激光頭裝置，包括封液窗口 1、冷卻液層2、增益介質(zhì)3、平衡氣壓層4、封氣窗口 5及三通進液通道6、出液通道7，所述封氣窗口 5、平衡氣壓層4、增益介質(zhì)3、冷卻液層2均為大面面積相等的板條狀，所述大面為長X寬面，所述封氣窗口 5、平衡氣壓層4、增益介質(zhì)3、冷卻液層2、封液窗口 I依次平行排列，其幾何中心同軸，封氣窗口 5與增益介質(zhì)3密閉形成平衡氣壓層4，平衡氣壓層4的厚度可以根據(jù)需要來進行調(diào)整。
[0017]所述三通進液通道6三端分別連接冷卻液進液口、冷卻液層2和平衡氣壓層4，平衡氣壓層4的氣壓不是定值，可以根據(jù)增益介質(zhì)3另一側(cè)的液壓進行自動調(diào)整，實現(xiàn)二者的壓力平衡。所述出液通道7連接循環(huán)液出液口和冷卻液層2。所述增益介質(zhì)3靠近冷卻液層2的大面鍍有入射激光高反膜和泵浦激光高透膜，所述增益介質(zhì)3靠近平衡氣壓層4的大面鍍有入射激光高透膜和泵浦激光高反膜，所述封氣窗口 5的兩個大面均鍍有入射激光高透膜。所述冷卻液層2中冷卻液可以是水、酒精及其混合物。所述平衡氣壓層4的氣壓與冷卻液層2的液壓相等。所述泵浦激光由封液窗口 I的大面?zhèn)热肷?，所述入射激光由封氣窗?5的大面?zhèn)热肷洹?br>[0018]采用上述壓力自動平衡激光頭裝置的壓力自動平衡方法，包括如下步驟:
[0019](I)冷卻液由進液口經(jīng)三通進液通道6進入激光頭裝置；
[0020](2)步驟(I)中的大部分冷卻液經(jīng)由三通進液通道6連接冷卻液層2的支路進入冷卻液層2，再經(jīng)出液通道7流出到出液口 ；
[0021](3)步驟(I)中的小部分冷卻液經(jīng)三通進液通道6連接平衡氣壓層4的支路，流向平衡氣壓層4，對平衡氣壓層4內(nèi)的氣體進行壓縮；
[0022](4)當步驟(3)中平衡氣壓層4內(nèi)的氣壓與冷卻液的液壓相等時，冷卻液不再流入該支路，此時平衡氣壓層4內(nèi)的氣壓與冷卻液層2的液壓相等，增益介質(zhì)3無形變，實現(xiàn)激光頭內(nèi)增益介質(zhì)兩側(cè)的壓力自動平衡。入射激光經(jīng)增益介質(zhì)3反射后，不會攜帶附加的波前畸變信息，徹底消除了因單面液壓導致增益介質(zhì)3表面的形變。
[0023]此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種壓力自動平衡激光頭裝置，包括冷卻液層、增益介質(zhì)、進液通道，其特征在于，還包括平衡氣壓層、封氣窗口，所述進液通道為三通進液通道，所述封氣窗口、平衡氣壓層、增益介質(zhì)、冷卻液層均為大面面積相等的板條狀，并且依次平行排列，所述三通進液通道的其中兩端分別連接冷卻液層和平衡氣壓層，所述平衡氣壓層的氣壓與冷卻液層的液壓相等。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力自動平衡激光頭裝置，其特征在于，所述增益介質(zhì)靠近冷卻液層的大面鍍有入射激光高反膜和泵浦激光高透膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力自動平衡激光頭裝置，其特征在于，所述增益介質(zhì)靠近平衡氣壓層的大面鍍有入射激光高透膜和泵浦激光高反膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓力自動平衡激光頭裝置，其特征在于，所述封氣窗口的兩個大面均鍍有入射激光高透膜。
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓力自動平衡激光頭裝置，屬于激光放大器領(lǐng)域，包括冷卻液層、增益介質(zhì)、進液通道，還包括平衡氣壓層、封氣窗口，所述進液通道為三通進液通道，所述封氣窗口、平衡氣壓層、增益介質(zhì)、冷卻液層均為大面面積相等的板條狀，并且依次平行排列，所述三通進液通道的其中兩端分別連接冷卻液層和平衡氣壓層，所述平衡氣壓層的氣壓與冷卻液層的液壓相等，通過該裝置可以平衡增益介質(zhì)兩側(cè)所承受的壓力，消除因單端冷卻液壓造成的增益介質(zhì)的形變，消除因介質(zhì)形變導致的反射后激光的波前畸變，具有結(jié)構(gòu)簡單、造價成本低、易于實現(xiàn)等優(yōu)點。
【IPC分類】H01S3-04, H01S3-02
【公開號】CN204376184
【申請?zhí)枴緾N201520107151
【發(fā)明人】王振國, 鄭建剛, 嚴雄偉, 蔣新穎, 張君, 吳登生, 田曉琳, 張雄軍, 李明中, 朱啟華, 粟敬欽, 鄭奎興, 胡東霞, 董一方
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月13日