[发明专利]一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统

权利要求书

1.一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，该系统包括水冷系统结构(1)、炉体架主体结构(2)、控制结构(3)，水冷系统与炉体结构通过水冷管路相连接，控制结构(3)与其他两部分通过通讯线路及驱动线路相连接并加以控制；炉体架主体结构(2)上安装有光学加热系统、炉膛真空系统(21)、运动系统以及测绘系统，炉膛真空系统(21)内设有朝向束变环装置的密封窗口镜；光学加热系统用于产生激光光束并将该激光光束输入炉膛真空系统(21)；炉膛真空系统(21)中有独立安装基板，基板上安装有折轴反射及聚焦反射系统，所述折轴反射系统内及聚焦反射系统均可上下左右四向调节，折轴反射系统与扩束系统(22)水平放置且中心位置等高且高度位置可调节，折轴系统与聚焦反射系统竖直放置，且中心孔同轴；运动系统用于控制馈送棒和籽晶棒进行上下移动，正常使用过程中，运动系统移动的垂直方向处于聚焦反射焦点的中心位置。

2.根据权利要求1所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，光学加热系统包括激光器(28)和束变环系统，激光器(28)包括CO₂激光器和可视激光器，由CO₂激光器和可视激光器产生激光，所述CO₂激光器和可视激光器安装在同一光学基座平台结构，CO₂激光和可视激光输出水平高度相同，输出方向平行，束变环系统对产生的激光。

3.根据权利要求2所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，光学加热系统中在激光器(28)和束变环系统之间设置有准直扩束装置(27)，通过准直扩束装置(27)的前置凹透镜和后置凸透镜对激光器(28)产生的激光光束进行扩散。

4.根据权利要求3所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，准直扩束装置(27)和激光器(28)之间设有分束装置，分束装置对激光器(28)产生的激光进行分束，一束输入准直扩束装置(27)，另一束进行功率调制。

5.根据权利要求4所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，光学加热系统还包括合束装置，合束装置设置在准直扩束装置(27)和束变环系统之间，合束装置包括第一反射镜及合束镜，可见光发射器朝向第一反射镜设置，第一反射镜能够将可见光发射器发射的可见光束反射向合束镜，激光发射器朝向合束镜设置，合束镜为半反半透类光学结构，合束镜将第一反射镜反射来的可见光束的光路及激光发射器发射的激光光束的光路合束为相同光路并使其朝向束变环装置。

6.根据权利要求1所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，运动系统包括下升降运动结构(23)、下升降运动对中调节结构(24)、上升降运动对中调节结构(25)、上升降运动结构(26)，下升降运动结构(23)安装在下升降运动对中调节结构(24)上，且能够在下升降运动对中调节结构(24)上进行上下移动；上升降运动结构(26)安装在上升降运动对中调节结构(25)上，且下升降运动结构(23)能够在上升降运动对中调节结构(25)上进行上下移动，下升降运动结构(23)用于安装馈送棒，上升降运动结构(26)用于安装籽晶棒。

7.根据权利要求6所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，采用大细分控制技术控制丝杆导轨直接驱动上升降运动结构(26)和下升降运动结构(23)。

8.根据权利要求1所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，折轴反射及聚焦反射系统包括折轴装置及聚焦镜，折轴装置能够改变束变环装置射出的空心环状光束的方向并将空心环状光束射向聚焦镜，聚焦镜能够将空心环状光束聚焦后射向待加热区域，所述聚焦镜为球面反射镜或非球面反射镜镜。

9.根据权利要求8所述的一种利用激光环形加热的光纤晶体自动制备系统，其特征在于，折轴装置及聚焦镜上均通过水冷系统安装有水冷管道。