[发明专利]一种双层结构的碱金属蒸气室

说明书

本发明提供了一种双层结构的碱金属蒸气室，包括：内层蒸气室和外层保护气室；内层蒸气室设置于外层保护气室内部，并通过绝热支撑结构与外层保护气室固定在一起，内层蒸气室窗口与外层保护气室窗口同轴设置以形成激光通道，内层蒸气室填充缓冲气体，外层保护气室填充保护气体。本发明采用双层结构增强了碱金属蒸气室的整体密封性；将高温状态下的内层蒸气室与外界通过外层保护气室进行隔离，降低了对内层蒸气室高温密封性能的要求，拓宽了可采用的密封结构种类；由于外层蒸气室处于非高温环境下，可保持良好气密性，即使内层蒸气室发生微小泄漏，漏入的外层保护气室的保护气体不会导致内层蒸气室的碱金属变质，延长了碱金属蒸气室的使用寿命。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种双层结构的碱金属蒸气室。

背景技术

DPAL(半导体泵浦碱金属蒸气激光器)是一种增益介质为蒸气状态碱金属的新型光泵浦气体激光器，增益介质的温度通常为80～200℃。DPAL的增益介质主要为蒸气状态的钾、铷或铯，因其具有量子效率高、热管理问题小、光束质量好及输出激光波长处于大气传输窗口等优势，因此被认为在高功率激光输出领域有较为广阔的前景。

在DPAL装置中，蒸气室内充有缓冲气体，用于D2线吸收线加宽和增大精细结构混合速率。目前通常使用的蒸气室制作方法是采用蒸气室与法兰之间加密封垫圈的方式进行腔体与窗口片之间的密封。该密封方式对橡胶圈材质的化学稳定性和物理性质都具有较高的要求。而且一旦蒸气室在加热或维持高温的状态下漏入些许外界气体都会导致蒸气室内碱金属变质，这导致使用该种方案制作的蒸气室使用寿命较短。加热过程中由于热膨胀不均匀导致的漏气会引起碱金属的变质，影响其使用寿命。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提供了一种双层结构的碱金属蒸气室。

(二)技术方案

本发明提供了一种双层结构的碱金属蒸气室，包括：内层蒸气室11和外层保护气室21；其中，所述内层蒸气室11设置于所述外层保护气室21内部，并通过绝热支撑结构与所述外层保护气室21固定在一起，内层蒸气室窗口12与外层保护气室窗口22同轴设置以形成激光通道，所述内层蒸气室11填充缓冲气体，所述外层保护气室21填充保护气体。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本发明的双层结构的碱金属蒸气室具有以下有益效果：

(1)采用双层结构增强了碱金属蒸气室的整体密封性；

(2)将高温状态下的内层蒸气室与外界通过外层保护气室进行隔离，在保证气密性的前提下，大大降低了对内层蒸气室高温密封性能的要求，拓宽了可采用的密封结构种类；

(3)即使内层蒸气室发生由于高温及受热不均引起的微小泄漏，漏入内层蒸气室的气体是外层保护气室的保护气体而非外界空气，而由于内外层蒸气室之间由热导率较低的气体填充，外层蒸气室可稳定保持高密封状态，因此不会导致内层蒸气室的碱金属变质，延长了碱金属蒸气室的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的双层结构的碱金属蒸气室的纵剖面图。

【符号说明】

11-内层蒸气室；12-内层蒸气室窗口；13-内层法兰板；14-加热装置；15-绝热支撑架；16-缓冲气体充排气管；17-内层窗口片；

21-外层保护气室；22-外层保护气室窗口；23-外层法兰板；24-保护气体充排气管；25-外层窗口片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。