[实用新型]一种整体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器

说明书

本实用新型公开一种整体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器，其中整体式折射镜绝缘冷却结构包括陶瓷材料整体成型制造的冷却本体；冷却本体一侧的表面成型有容置凹腔，容置凹腔底壁的两侧对称的成型有两个热交换面，两个热交换面互成90°布置；冷却本体另一侧的内部成型有冷却腔，热交换面与冷却腔的内壁之间成型有隔断层，冷却本体表面设置有均与冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口。其中折叠式二氧化碳激光器包括储气罐、折叠放置的至少两个放电管和使放电管串接的光路折射装置，光路折射装置均配置与上述的整体式折射镜绝缘冷却结构。本实用新型结构简单、设计合理，不但制造简单、可靠耐用，还能够有效的提高散热效率和冷却效果。

技术领域

本实用新型涉及激光器领域，特别涉及一种整体式折射镜绝缘冷却结构及折叠式二氧化碳激光器。

背景技术

二氧化碳激光由于具有功率大、转换效率高、光学质量高、相干性好等优点，被广泛的应用在材料加工、医疗辅助、军事武器、环境测量等领域。产生二氧化碳激光的装置是二氧化碳激光器。二氧化碳激光器是分子气体激光器，它是通过分子能级间的跃迁产生激发振荡的一种激光器。

按照封装方式分类，二氧化碳激光器可分为流动型和封离型两种，目前的封离型二氧化碳激光器通常包括激光管外壳、储气室、放电管、套设在放电管外部的水冷套、设置在放电管两端的电极、以及设置在激光管外壳两端的谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜。在工作时，需要在放电管电极上施加高压，放电管中气体分子经过一系列复杂过程发生能级跃迁，激发出某些固定波长的激光，经谐振腔尾部反射镜和谐振腔出光透镜反射后形成激光束，从输出镜片中射出。

静态直流高压放电的管状二氧化碳激光器要获得数百瓦或以上的激光输出功率，则需要相当的谐振腔长度，为使谐振腔的长度满足空间放置需求，目前普遍采用的方法是用折叠放电管来获得所需要的长度。折射改向结构是折叠式二氧化碳激光器常用的一种结构，该结构的工作原理是将输入镜输入的激光通过光路折射装置使激光在一个方向上翻覆进行多次折射后再输出，在有限的距离内可以增加光路的的行程，从而增加了工作功率。该光路折射装置通常包括两个互成90°安装的折射镜，通过两个折射镜将从一个放电管入射的激光进行两次90°的折射后再通过另一个放电管返回，以此类推，使激光在多个放电管内依次通过，从而增加了谐振腔的长度。

但是，现有技术中，由于激光器的长时间使用，折射镜上发热比较严重，折射镜由于进行高功率激光的折射工作，在使用过程中有高压电泄漏的风险，影响使用过程的安全性。

针对这一问题，公告号为CN206878305U的中国实用新型专利公开了一种集成折射镜绝缘冷却结构的多管二氧化碳激光器，其具体公开了在折射镜上安装绝缘冷却结构，并通过水冷贴片为绝缘冷却结构降温，从而通过绝缘冷却结构为折射镜降温。

但是，这种结构下，折射镜片通过绝缘冷却结构向水冷贴片进行热传导的效率较低，且水冷贴片的水流量受限制较大，难以通过高流量高压力的冷却水，不利于快速高效的对折射镜进行降温冷却。并且，这种绝缘冷却结构较为复杂，其安装和维护较为复杂，需要进行较多的安装拆分操作，给维护工作带来较大的负担。

实用新型内容

针对现有技术存在的折叠式二氧化碳激光器的折射镜冷却速度慢且冷却效果不好、以及结构较为复杂的问题，本实用新型的目的在于提供一种整体式折射镜绝缘冷却结构。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种整体式折射镜绝缘冷却结构，包括陶瓷材料整体成型制造的冷却本体；所述冷却本体一侧的表面成型有容置凹腔，所述容置凹腔底壁的两侧对称的成型有两个热交换面，两个所述热交换面互成90°布置；所述冷却本体另一侧的内部成型有冷却腔，所述热交换面与所述冷却腔的内壁之间成型有隔断层，所述冷却本体表面设置有与所述冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口。

作为对本实用新型作出的进一步限定，所述隔断层的壁厚在1-3mm。