反射单元及高功率激光系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种反射单元及高功率激光系统。反射单元具有设置在反射镜背面的冷却结构，该冷却结构包括冷却腔，并且冷却腔中设置有多个流体流道，不仅可以确保其冷却效果，并且还能够有效缓解反射镜受到的流体压力，改善反射镜所产生的形变。在将本实用新型专利技术提供的反射单元应用于高功率激光系统中时，即可相应的提高激光系统的光学性能。可相应的提高激光系统的光学性能。可相应的提高激光系统的光学性能。

【技术实现步骤摘要】
反射单元及高功率激光系统


[0001]本技术涉及微电子
，特别涉及一种反射单元及高功率激光系统。

技术介绍

[0002]随着光学技术以及激光器的飞速发展，激光在各个领域内应用广泛，对激光器的功率要求也越来越高。其中，反射镜是激光器中必不可少的光学元件，具体而言，激光系统中的反射镜是用于对激光光路进行转折的部件。
[0003]目前，利用镀膜后的金属反射镜能够实现非常高的反射率，但是仍有高达数十瓦的激光能量将被反射镜吸收，对应的高温会导致镜片的局部发生形变，导致镜片表面的面型起伏过大。尤其是，针对高功率激光的光学系统受到热辐射而发生形变的风险更大，因此即需要利用冷却结构对反射镜进行冷却。
[0004]在典型的冷却结构中，一般是利用较大的流量保证反射镜的温度控制在一定范围内。然而，这样的冷却结构往往有较大的流体压力，进而会导致镜片内部压力过高产生变形，相应的会对镜片表面面型产生较大的影响。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种反射单元及高功率激光系统，以改善现有的反射单元中的反射镜的形变量。
[0006]为此，本技术提供了一种反射单元，包括：反射镜和设置在所述反射镜背面的冷却结构，所述冷却结构具有冷却腔，并且所述冷却腔内设置有多个供冷却流体流通的流体流道。
[0007]可选的，所述反射镜的背面内凹而构成所述冷却腔。
[0008]可选的，在所述反射镜的冷却腔内设置有多个凸出的隔离墙，多个所述隔离墙分隔出多个所述流体流道。
[0009]可选的，所述反射单元还包括盖体，所述盖体盖合所述反射镜背面的冷却腔。
[0010]可选的，所述盖体相对的两端还分别设置有冷却流体的进口和出口，并且多个所述流体流道介于所述进口和所述出口之间。
[0011]可选的，所述流体流道沿着反射镜的长轴方向延伸，多个所述流体流道沿着反射镜的短轴方向依次排布。
[0012]可选的，所述反射镜的长轴方向的两端均为弧形，多个所述流体流道的相对两端均顺应反射镜端部的弧形形状而呈现弧形排布。
[0013]可选的，所述流体流道是由至少一个隔离墙间隔形成，所述流体流道的宽度尺寸为所述隔离墙的宽度尺寸的1.5～2.5倍。
[0014]可选的，所述多个流体流道所占用的区域面积大于等于反射镜面积的80％。
[0015]可选的，所述多个流体流道的设置区域和所述反射镜的受光区域相匹配。
[0016]可选的，所述冷却结构为水冷结构。
[0017]本技术的又一目的在于提供一种高功率激光系统，包括如上所述的反射单元，用于对激光光路进行反射。
[0018]在本技术提供的反射单元中，通过在冷却腔中设置多个流体流道，不仅可以确保其冷却效果，并且还能够有效缓解反射镜受到的流体压力，从而改善反射镜由于流体压力而产生较大的形变。同时，较小的流体压力也能够有效缓解反射镜基于热辐射时所产生的形变，使得反射镜的整体形变得到较大程度的提升。在将其应用于高功率激光系统中时，即可相应的提高激光系统的光学性能。
[0019]进一步的，可直接使反射镜的背面内凹而形成冷却腔，提高对反射镜的冷却效果。以及，可以在反射镜的冷却腔内设置有多个凸出的隔离墙，以分隔出多个流体流道，此时基于所述隔离墙的应力作用下，还将进一步缓解反射镜的形变问题。
附图说明
[0020]图1为本技术一实施例中的反射单元的结构示意图。
[0021]图2a为现有的一种反射单元其冷却结构的冷却效果的温度分布模拟图。
[0022]图2b为本技术提供的一种反射单元其冷却结构的冷却效果的温度分布模拟图。
[0023]图3a为现有的一种反射单元其反射镜基于热辐射而产生的形变分布模拟图。
[0024]图3b为本技术提供的一种反射单元其反射镜基于热辐射而产生的形变分布模拟图。
[0025]图4a为现有的一种反射单元其反射镜基于流体压力而产生的形变分布模拟图。
[0026]图4b为本技术提供的一种反射单元其反射镜基于流体压力而产生的形变分布模拟图。
[0027]图5a为现有的一种反射单元其反射镜产生的总形变分布模拟图。
[0028]图5b为本技术提供的一种反射单元其反射镜产生的总形变分布模拟图。
具体实施方式
[0029]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的反射单元及高功率激光系统作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。应当认识到，附图中所示的诸如“上方”，“下方”，“顶部”，“底部”，“上方”和“下方”之类的相对术语可用于描述彼此之间的各种元件的关系。这些相对术语旨在涵盖除附图中描绘的取向之外的元件的不同取向。例如，如果装置相对于附图中的视图是倒置的，则例如描述为在另一元件“上方”的元件现在将在该元件下方。
[0030]图1为本技术一实施例中的反射单元的结构示意图。如图1所示，所述反射单元包括：反射镜100和设置在所述反射镜100背面的冷却结构。此处所述的“反射镜的背面”即为背离受光面的一面；反之，反射镜的正面即为受光面。
[0031]其中，所述冷却结构具有冷却腔110，并且所述冷却腔110内设置有多个供冷却流体流通的流体流道120。具体的，在利用所述冷却结构进行冷却时，冷却流体是经由多个流体流道120流经反射镜100的背面，从而避免了冷却流体集中在冷却腔110的中心区域而使
反射镜100的中心区域受到较大的流体压力而发生形变。
[0032]具体应用中，反射单元的反射镜100由中心区域至边缘区域的受光量逐步递减，因此反射镜100的温度分布也相应的是由中心区域至边缘区域的逐步递减。为此，本实施例中，可使所述多个流体流道120的设置区域和所述反射镜100的受光区域相匹配，具体可将多个流体流道120主要设置在反射镜100的受光区域在反射镜背面的正投影区域，如此，一方面可以对反射镜100的中心区域进行有效冷却，避免反射镜100由于高温热辐射产生形变，另一方面反射镜100其最容易由热辐射而产生形变的中心区域不会受到较大的流体压力，有利于缓解反射镜10进一步叠加流体压力而发生更为严重的形变问题。
[0033]继续参考图1所述，本实施例中，所述反射镜100的背面内凹而构成所述冷却腔110。可以认为，本实施例中的冷却结构的冷却腔110可内嵌至所述反射镜100内，从而可提高其冷却效果。以及，所述反射单元还包括盖体200，所述盖体200盖合所述反射镜背面的冷却腔110，此时，所述盖体200相应的盖合在所述反射镜100的背面。即，所述冷却腔110的空间是利用所述反射镜100和所述盖体200共同限定出。
[0034]或者其他实施例中，例如还可以是盖体200的表面内凹而构成冷却腔，以及盖体200形成有冷却腔的表面朝向反射镜100的背面盖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反射单元，其特征在于，包括：反射镜和设置在所述反射镜背面的冷却结构，所述冷却结构具有冷却腔，并且所述冷却腔内设置有多个供冷却流体流通的流体流道，多个流体流道的设置区域和所述反射镜的受光区域相匹配，其中所述流体流道沿着反射镜的长轴方向延伸，多个所述流体流道沿着反射镜的短轴方向依次排布，并且冷却流体的进口和出口分别位于所述流体流道沿着长轴方向的相对两侧。2.如权利要求1所述的反射单元，其特征在于，所述反射镜的背面内凹而构成所述冷却腔。3.如权利要求2所述的反射单元，其特征在于，在所述反射镜的冷却腔内设置有多个凸出的隔离墙，所述隔离墙和所述反射镜一体成型，以及多个所述隔离墙分隔出多个所述流体流道。4.如权利要求2所述的反射单元，其特征在于，所述反射单元还包括盖体，所述盖体盖合所述反射镜背面的冷却腔。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟，苏海业，单天祥，许凯迪，
申请(专利权)人：上海微电子装备集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：