[发明专利]全固态超快激光器的主功率放大装置

说明书

技术领域

本发明涉及全固态超快激光器领域，尤其涉及一种全固态超快激光器的主功率放大装置。

背景技术

全固态超快激光器的泵浦源和工作物质在受激辐射能级跃迁的过程中会产生大量的热，这种热会对激光的功率及转换效率以及泵浦源和工作物质的寿命产生严重的影响，热量过高，会导致功率转换效率降低，寿命缩短等现象，所以解决全固态超快激光器在工作过程中产生的废热尤为重要。

目前，传统的冷却方式为简易水路冷却，整个泵浦源和工作物质均浸泡在水中，但是，靠近进水口和出水口的水流快，远离进出水口的水流慢，长时间的工作，灯泵模块上下温度不均，散热不佳。

传统晶体棒的固定方式是直接夹持晶体棒两端固定，此种方式会造成散热不均，晶体棒加持部位膨胀而引起热透镜效应，严重的影响光束质量并且长时间工作会使密封失效存在漏水风险。

传统的冷却介质使用工业水，长时间工作造成泵浦源和工作物质表面附着杂物而导致光吸收、散热不均以及因光吸收造成的能量衰减现象。

传统的反射腔采用面接触限位的方式进行装配，过程中极易造成因加工误差而导致的零件报废。

传统的水循环系统，受水质、空气、温度等外在条件的影响造成水路污染，而导致系统的散热效率降低，泵浦源以及晶体棒的使用寿命减短。

传统密封方式为配合端面压接密封圈进行密封，此种方式极易造成密封性能不稳定，长时间工作容易产生失效漏水等风险。

传统装配结构无定位装置，结构装配难度大，不能很好的保障和满足光学系统及装配精度的要求。

传统结构仅满足了设计要求，但是对于结构的调整以及光学系统的校准存在设计缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不仅能够实现对于功率的高效放大，实现高峰值功率输出，并提高了系统的可靠性和稳定性的全固态超快激光器的主功率放大装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全固态超快激光器的主功率放大装置，包括有泵浦源腔体，在所述泵浦源腔体的中间水平位置设有泵浦源，所述泵浦源的两侧对称设有两个Nd：Ce：YAG晶体棒，所述泵浦源腔体的前后两端设有前端盖和后端盖，所述前端盖和后端盖上均设置有三个孔洞，分别用于穿设泵浦源和Nd：Ce：YAG晶体，所述前端盖的中间的孔洞的外部设有泵浦源固定压片，所述前端盖的两侧的孔洞的外部设有晶体棒固定压片，所述后端盖的中间的孔洞的外部设有泵浦源固定压片，所述后端盖的两侧的孔洞的外部设有晶体棒固定压片。

进一步地，所述泵浦源腔体的内部还套设有漫反射腔，所述漫反射腔为聚四氟乙烯漫反射腔。

进一步地，所述泵浦源腔体的内部均匀设置有凹槽，所述漫反射腔的外部设有与凹槽相对应的凸起。

进一步地，在所述泵浦源腔体和前端盖之间设有前端盖固定板，在所述泵浦源腔体和后端盖之间设有后端盖固定板。

进一步地，在所述泵浦源腔体的底部设有固定板，在固定板的底部设有固定底板。

进一步地，所述泵浦源和Nd：Ce：YAG晶体棒的外部套设有玻璃套管。

进一步地，所述玻璃套管为熔石英玻璃套管。

进一步地，所述Nd：Ce：YAG晶体棒的两端套设有不锈钢套管。

进一步地，所述前端盖设置有第一流体槽，所述第一流体槽与Nd：Ce：YAG 晶体棒的外部的玻璃套管连通，所述前端盖的顶部设有第一水嘴，所述第一水嘴与泵浦源的玻璃套管连通，所述后端盖顶部设有第二水嘴，所述后端盖的内部设有第二流体槽，所述第二流体槽包括上L流体槽和下L流体槽，所述下L流体槽与Nd：Ce：YAG晶体棒和泵浦源的玻璃套管连通，所述上L流体槽与Nd：Ce：YAG晶体棒和第二水嘴连通。

进一步地，所述泵浦源腔体的两侧设有定位机构，所述定位机构穿设后端盖固定板、后端盖、前端盖固定板和前端盖。

本发明解决了超快激光器功率低、能量弱等问题，不仅能够实现对于功率的高效放大，实现高峰值功率输出，同时提高了系统的可靠性和稳定性，而且对于转换效率和能量利用率方面都有显著提升，采用独创性的水路结构及固定方式，在有限的空间内，实现了三维立体水路结构，实现了资源合理化搭配及高效散热的目的。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的水路结构示意图1；

图4是本发明的水路结构示意图2；

图5是本发明的泵浦源腔体的结构图；

图6是本发明的水流管路密封机构图；