一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构制造技术

技术编号:43728288 阅读:2 留言:0更新日期:2024-12-20 12:54
本申请提供一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其包括基板、至少一对定位座以及激光晶体;两个定位座分别一体成型地对称设置于基板的顶面上,并沿基板的长度延伸方向错开布置;其中一个定位座上设置有第一连接层,第一连接层围设成为第一连接槽,另一个定位座上设置有第二连接层,第二连接层围设成为与第一连接槽相对应的第二连接槽;激光晶体设置于第一连接槽、第二连接槽中。该结构实现了一体化设计、加工成型,结构简单、可靠且易于装配,适合批量生产,有效保证了定位座自身以及与激光晶体配合安装面的相关技术指标,并通过连接层配合工装实现激光晶体与定位座的无应力固定。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光器领域,尤其涉及一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构


技术介绍

1、激光晶体是固体和全固态激光器的重要组成部分,在激光器中,泵浦光在激光晶体中高度集中,激光晶体吸收的泵浦光有相当一部分转换为热能而存储在晶体内部,使得晶体内部温度升高、热分布不均匀等,易引起热畸变、热应力和应力双折射等热效应。激光晶体的热效应对激光器性能的各个方面均有较大的影响,例如输出能量、谐振腔的稳定性、输出光束质量等;随着泵浦功率的增大,热效应的影响更为突出。因此,对激光晶体的泵浦方式及固定散热结构的研究也是解决激光器热效应研究的重要组成部分。

2、通常二极管泵浦固体激光器的泵浦方式主要有端面泵浦和侧面泵浦两种,端面泵浦耦合效率高、模式匹配好,可获得良好的光束质量,但由于端面泵浦使得激光晶体端面产生的热应力较大,从而限制了泵浦功率的提高。侧面泵浦较之端面泵浦更易注入高的泵浦功率,更适合于高功率器件,但在侧面泵浦方式下,泵浦光与激光器谐振腔基模的空间匹配低,吸收效率较低,激光晶体热效应严重,从而对激光器的性能造成影响,因此对激光晶体的泵浦结构的设计显得尤为重要。

3、交错泵浦的结构形式可有效地提高泵浦光与基模体积的空间重叠程度并改善了增益的均匀性,降低热效应对较高泵浦功率下激光模式的影响,改善激光器的光束质量。

4、然而,在使用交错泵浦时,由于各激光晶体的定位座与泵浦模块单独加工等情况造成的累计误差过大,使得激光晶体的轴向误差或激光晶体之间的平行差偏大,导致装配调试难度加大,以及由于装配不一致所导致的晶体散热不均匀的问题,进一步影响激光器的输出性能指标,不适宜批量的工程应用。


技术实现思路

1、本申请的目的之一在于提供一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构,旨在解决使用交错泵浦时由于各激光晶体的定位座与泵浦模块单独加工等情况所造成的累计误差过大而导致装配调试难度加大的问题。

2、本申请的技术方案是:

3、一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构,包括基板、至少一对定位座以及激光晶体;两个所述定位座分别一体成型地对称设置于所述基板的顶面上,并沿所述基板的长度延伸方向错开布置;其中一个所述定位座上设置有第一连接层,所述第一连接层围设成为第一连接槽,另一个所述定位座上设置有第二连接层,所述第二连接层围设成为与所述第一连接槽相对应的第二连接槽;所述激光晶体设置于所述第一连接槽、所述第二连接槽中。

4、作为本申请的一种技术方案,所述第一连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面,所述第二连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面。

5、作为本申请的一种技术方案,所述激光晶体包括圆棒状激光晶体、方板条状激光晶体或两个轴对称激光晶体。

6、作为本申请的一种技术方案,所述激光晶体包括至少一根。

7、作为本申请的一种技术方案,所述激光晶体包括nd:yag激光晶体或er:yag激光晶体。

8、作为本申请的一种技术方案,所述定位座包括钨铜质、无氧铜质或者铝基碳化硅质的定位块;其中一个所述定位块的一侧面的中部处设置有沿与所述基板的长度方向相平行的所述第一连接层,且另一相对侧面的上部具有倾斜面;另一个所述定位块的一侧面的中部处设置有沿与所述基板的长度方向相平行的所述第二连接层,且另一相对侧面的上部具有倾斜面。

9、作为本申请的一种技术方案,所述第一连接层、所述第二连接层均包括金属焊接层、胶粘层或者具有粘性的导热胶垫层。

10、作为本申请的一种技术方案,所述金属焊接层为金属铟层或者低熔点金属合金层。

11、作为本申请的一种技术方案,所述胶粘层为紫外胶层、银胶层或者环氧胶层。

12、作为本申请的一种技术方案,具有粘性的所述导热胶垫层为t412导热双面胶层。

13、本申请的有益效果:

14、本申请的用于交错泵浦的激光晶体固定结构中,该结构可根据激光晶体的数量、形状以及泵浦模块数量等要求,实现一体化设计的加工成型,其可用于固体激光器、全固态激光器等激光晶体的固定;同时,该结构采用金属焊接层、胶粘层或者具有粘性的导热胶垫层等作为连接层,通过工装将激光晶体侧面与其应力相匹配的定位座相固定,防止由于定位座形变所造成的激光晶体的位移、形变,实现了激光晶体与定位座之间的无应力固定。该结构解决了在使用交错泵浦时,由于各激光晶体的定位座与泵浦模块单独加工等情况造成的累计误差过大,使得激光晶体的轴向误差或激光晶体之间的平行差偏大,导致装配调试难度加大,以及由于装配不一致所导致的晶体散热不均匀的问题,进一步影响激光器的输出性能指标,不适宜批量的工程应用,其整体的结构形式简单、可靠,易于装调,适合批量生产,可以满足激光晶体在复杂环境中的使用,保证激光晶体在宽工作温度范围内机械和热性能的稳定性,满足了恶劣环境下的使用需求,适用范围广。

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【技术保护点】

1.一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,包括基板、至少一对定位座以及激光晶体;两个所述定位座分别一体成型地对称设置于所述基板的顶面上,并沿所述基板的长度延伸方向错开布置;其中一个所述定位座上设置有第一连接层,所述第一连接层围设成为第一连接槽,另一个所述定位座上设置有第二连接层,所述第二连接层围设成为与所述第一连接槽相对应的第二连接槽;所述激光晶体设置于所述第一连接槽、所述第二连接槽中。

2.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述第一连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面,所述第二连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面。

3.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述激光晶体包括圆棒状激光晶体、方板条状激光晶体或两个轴对称激光晶体。

4.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述激光晶体包括至少一根。

5.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述激光晶体包括Nd:YAG激光晶体或Er:YAG激光晶体。

6.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述定位座包括钨铜质、无氧铜质或者铝基碳化硅质的定位块;其中一个所述定位块的一侧面的中部处设置有沿与所述基板的长度方向相平行的所述第一连接层,且另一相对侧面的上部具有倾斜面;另一个所述定位块的一侧面的中部处设置有沿与所述基板的长度方向相平行的所述第二连接层,且另一相对侧面的上部具有倾斜面。

7.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述第一连接层、所述第二连接层均包括金属焊接层、胶粘层或者具有粘性的导热胶垫层。

8.根据权利要求7所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述金属焊接层为金属铟层或者低熔点金属合金层。

9.根据权利要求7所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述胶粘层为紫外胶层、银胶层或者环氧胶层。

10.根据权利要求7所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,具有粘性的所述导热胶垫层为T412导热双面胶层。

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【技术特征摘要】

1.一种用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,包括基板、至少一对定位座以及激光晶体;两个所述定位座分别一体成型地对称设置于所述基板的顶面上,并沿所述基板的长度延伸方向错开布置;其中一个所述定位座上设置有第一连接层,所述第一连接层围设成为第一连接槽,另一个所述定位座上设置有第二连接层,所述第二连接层围设成为与所述第一连接槽相对应的第二连接槽;所述激光晶体设置于所述第一连接槽、所述第二连接槽中。

2.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述第一连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面,所述第二连接层与所述激光晶体之间的连接面包括半圆柱面、三角面或两个轴对称面。

3.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述激光晶体包括圆棒状激光晶体、方板条状激光晶体或两个轴对称激光晶体。

4.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所述激光晶体包括至少一根。

5.根据权利要求1所述的用于交错泵浦的激光晶体固定结构,其特征在于,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:许韬葛浩山席文强白云昌刘在洲
申请(专利权)人:湖北久之洋红外系统股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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