[发明专利]增益介质和热沉压接安装装置及其安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及全固态激光器件安装装置，特别是一种用于板条激光放大器的增益介质和热沉压接安装装置及其安装方法，在激光器制造方面有广泛应用前景。

背景技术

全固态激光器由于体积小，结构紧凑，稳定性好，易于集成等优点，目前得到快速发展并广泛应用于各个领域。随着激光技术的发展，对激光技术指标提出了更高的要求，然而热效应问题严重制约着激光器尤其是高能、高功率激光器的发展和应用。激光二极管抽运板条激光器、放大器由于结构上的优势，可以很好的减少热效应，已经成为高平均功率、高光束质量激光器的理想设计方案之一。端面或侧面抽运结构的激光放大器使抽运面与冷却面分离，降低了对冷却面的要求，在工程中更容易实现高平均功率输出。采用板条内z字形激光束光路传输放大，可进一步降低激光增益介质的热畸变问题，同时增大提取效率，提高激光能量输出和改善光束质量。

虽然z字形光路传输板条放大器解决了所有固体激光器自身的热畸变问题，但它们的性能却比预期的差很多，关键问题之一就是在激光器工程安装时，无法保证增益介质与热沉的合理压接安装，导致热沉对增益介质的冷却性能变差，严重影响激光器各项技术指标，同时压接安装的不均匀性导致增益介质内产生更多破坏性机械应力和形变，影响激光器的安全稳定运行，制约着激光器的发展和应用。

发明内容

本发明的目的在于改善板条激光放大器增益介质与热沉的压接安装，提供一种用于板条激光放大器的增益介质和热沉压接安装装置及其安装方法，该压接安装装置能够快捷方便的实现增益介质与热沉的合理压接安装，改善压接安装的均匀性，提高热沉对增益介质的冷却能力，降低安装不合理导致的增益介质内部机械应力和形变，有助于板条激光放大器实现高性能激光输出。

本发明的技术解决方案如下：

一种用于板条激光放大器的增益介质和热沉压接安装装置，特点在于其构成包括：压接安装平台、探测光源、第一扩束镜、第二扩束镜、测量干涉仪、远场观测屏、衰减片、CCD摄像机和计算机，所述的压接安装平台是在底座上四角的四根立柱支撑一基板而构成，该基板上均匀地布设有多个螺孔，供多个螺栓旋设，所述的测量干涉仪为准马赫-泽德干涉仪，由第一半反半透镜、第二半反半透镜、第一全反镜和第二全反镜组成；上述元部件的位置关系如下：

沿所述的探测光源输出的激光方向依次是第一扩束镜、第一半反半透镜、压接安装平台和第二半反半透镜，所述的第一半反半透镜和第二半反半透镜与光束的夹角分别为45°、135°，所述的探测光源输出的激光被所述的第一半反半透镜分为反射参考光束和透射测量光束，所述的压接安装平台上的待压接安装的增益介质和热沉被所述的透射测量光束照明，所述的第一半反半透镜的反射参考光束依次经第一全反镜和第二全反镜的反射后，该参考光束透过所述的第二半反半透镜与来自所述的压接安装平台并经第二半反半透镜反射的测量光束相干，该相干光束经所述的第二扩束镜达到远场观测屏上，在该远场观测屏的反射光方向设置所述的衰减片和CCD摄像机，该CCD摄像机与所述的远场观测屏之间的距离为CCD摄像机的焦距，该CCD摄像机的输出端接所述的计算机的输入端。

所述的压接安装平台的底座的工作面具有很好的平面度，并与下表面保持很好的平行度。

所述的增益介质包括需要用热沉进行冷却的激光晶体、激光陶瓷或激光玻璃。

所述的探测光源为He-Ne激光光源。

所述的扩束镜为扩束连续可调的扩束镜。

利用上述的增益介质和热沉压接安装装置进行压接安装的方法，其特点在于包括下列步骤：

①将所述的待压接的下热沉、增益介质和上热沉依次放置在所述的压接安装平台的底座上，将所述的多个螺栓通过螺孔初步旋压在所述的上热沉上；

②将所述的压接安装平台连同待压接的下热沉、增益介质和上热沉置于所述的探测光路中，调整所述的压接安装平台的位置和所述的第一扩束镜，使透过所述的第一半反半透镜的探测光束照射并覆盖所述的待压接的下热沉、增益介质和上热沉；

③调节增益介质和热沉压接安装装置的光路和有关元部件，使计算机呈现出清晰的干涉图像；

④仔细调整所述的螺栓的施压，直到计算机呈现出清晰的均匀的干涉图像，最后借助螺钉，通过下热沉和上热沉之间的定位螺孔，把增益介质和下热沉和上热沉固定压接安装在一起。

本发明的工作过程如下：