[发明专利]晶体控温装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光器领域，尤其涉及的是一种应用在皮秒紫外激光器上的晶体控温装置及其使用方法。

背景技术

皮秒紫外激光器已经在物理、化学、生物、医学、通信以及大科学工程等领域得到了越来越广泛的应用，皮秒紫外激光器的一个重要参数是运转的稳定性，包括时间稳定性(脉冲宽度和重复频率的抖动)、空间稳定性(模式的变化)和功率稳定性(脉冲能量的起伏)。目前在计量标准、化学反应动力学和大的科学工程的应用中，皮秒紫外激光器的长时间稳定运转是至关重要的。

目前皮秒紫外激光器普遍采用控温炉对倍频晶体实现控温，但是对于高重复频率工作，平均功率在瓦级以上，晶体吸收紫外光，具有严重的热效应，晶体内部温度长时间升高，不能有效的散热，导致晶体发生热畸变，光束模式变坏，功率下降，从而使得皮秒紫外激光器不能长时间稳定工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶体控温装置，旨在解决现有的皮秒紫外激光器不能有效散热的问题。

本发明的技术方案如下：

一种晶体控温装置，包括热沉、晶体固定装置和基座，所述晶体固定装置通过第一固定装置固定在热沉的上部，所述晶体固定装置和热沉共同形成晶体容纳腔，所述热沉的下部通过第二固定装置固定在基座上，所述基座中设置有半导体制冷器容纳腔。

所述的晶体控温装置，其中，在热沉的上部还设置有热敏电阻容纳腔，所述热敏电阻容纳腔靠近晶体容纳腔设置。

所述的晶体控温装置，其中，所述第一固定装置包括第一螺钉、贯通晶体固定装置的第一通孔、设置在热沉上部的第一螺孔，所述第一螺钉穿过第一通孔与第一螺孔螺接。

所述的晶体控温装置，其中，所述第二固定装置包括第二螺钉、贯通热沉下部的第二通孔、设置在基座上的第二螺孔，所述第二螺钉穿过第二通孔与第二螺孔螺接。

所述的晶体控温装置，其中，所述半导体制冷器容纳腔的深度小于半导体制冷器的高度，所述基座的下部还设置有两条与半导体制冷器容纳腔连通的沟槽，用于放置半导体制冷器的电源线。

所述的晶体控温装置，其中，所述沟槽的宽度是2mm。

所述的晶体控温装置，其中，所述第一螺钉采用导热材料制作。

所述的晶体控温装置，其中，所述第二螺钉采用隔热材料或者绝热材料制作。

所述的晶体控温装置，其中，所述基座上还设置有晶体位置调节装置。

所述的晶体控温装置，其中，所述晶体位置调节装置包括四个第三螺孔和两个第三通孔，所述四个第三螺孔均匀分布在基座的四个角落处，所述两个第三通孔分布在半导体制冷器容纳腔的两侧。

所述的晶体控温装置，其中，所述第三螺孔的直径是2mm-4mm，所述第三通孔的直径是4mm-6mm。

所述的晶体控温装置，其中，所述热沉和基座的材料是紫铜、银或白宝石。

所述的晶体控温装置，其中，所述第二通孔为长形通孔。

所述的晶体控温装置，其中，所述长形通孔呈圆角矩形，宽度为5mm，长度为20mm，所述第二螺孔的直径为4mm。

此外，还提供一种上述晶体控温装置的使用方法，包括：将晶体用铟箔包裹，通过晶体固定装置将晶体固定在晶体容纳腔中；将涂满导热胶的热敏电阻放入热敏电阻容纳腔中；将半导体制冷器放置在半导体制冷器容纳腔中；将半导体制冷器与基座、热沉的各接触面涂满导热硅脂；将基座与激光器的机壳底板接触，并将接触面中间涂满导热硅脂。

本发明的有益效果：在使用上述晶体控温装置时，晶体放置在热沉的上部，热沉的下部与基座接触，半导体制冷器放置在基座中，基座与激光器的机壳底板接触，从而使得晶体产生的热量能通过热沉、半导体制冷器、基座、机壳底板有效的散失。因此采用上述晶体控温装置能解决皮秒紫外激光器(尤其是平均功率在瓦级以上、重复频率在兆赫兹以上的连续锁模皮秒紫外激光器)的散热问题，使皮秒紫外激光器能够稳定功率且连续工作在4个小时以上，满足工业需求。

附图说明

图1是晶体控温装置的整体结构图；

图2是图1中基座的仰视图；

图3是图1中热沉的仰视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。