[發明專利]激光二極管端面抽運固體激光器晶體的散熱及穩固方法

無效

• 申請號: 200910303982.0
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101588011A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 李兵斌;文建國;蔡德芳;王石語;過振
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01S3/16
• 分類號: H01S3/16;H01S3/0941;H01S3/042
• 代理公司: 西安慈源有限責任專利事務所
• 代理人: 鮑燕平

技術領域

本發明涉及一種激光二極管端面抽運固體激光器(DPL)，特別是激光二極管端面抽運固體激光器晶體的散熱及穩固方法。

技術背景

由于晶體熱效應的存在，嚴重影響了固體激光器(DPL)的輸出穩定性和亮度，對于固體激光器(DPL)的應用十分不利，因此，設計固體激光器(DPL)的時候應該充分考慮到晶體的有效散熱，盡可能降低熱效應的不利影響；此外，考慮到晶體在裝配過程中，必須施加足夠的夾持力，才能確保固體激光器(DPL)系統在復雜外界環境中晶體姿態的鎖定，具有良好的環境適應性。簡而言之，固體激光器(DPL)系統設計過程中要解決的一個核心問題就是如何保證晶體穩固夾持情況下，能夠充分散熱。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、包裹金屬與晶體表面間隙小的激光二極管端面抽運固體激光器晶體的散熱及穩固方法。

本發明的技術方案是這樣實現的，激光二極管端面抽運固體激光器晶體的散熱及穩固方法，其特征是：構成激光二極管端面抽運固體激光器的晶體是橫截面為正方形YAG晶體，正方形YAG晶體通過兩個L型金屬塊夾持，構成一個四方體，四方體四周再由U型金屬槽夾持，U型空間有一對金屬劈對一上一下調節，用于消除其U型空間的空間間隙。

所述的四方體由成90度的外U型金屬槽夾持，U型金屬槽放在外U型金屬槽的U型空間內，每一個U型空間有一對金屬劈對一上一下調節，用于消除其U型空間的空間間隙。

所述的正方形YAG晶體體積為3mm×3mm×5mm或5mm×5mm×10mm。

本發明的優點是：由于構成激光二極管端面抽運固體激光器的晶體是橫截面為正方形YAG晶體，正方形YAG晶體通過兩個L型金屬塊夾持，構成一個四方體，四方體四周再由互成90度的兩個U型金屬槽一個夾持另一個，其中一個U型體放在另一個U型金屬槽的U型空間內，每一個U型空間有一對金屬劈，通過調整金屬劈對能有效的消除兩個L型金屬塊與正方形YAG晶體之間的間隙，達到充分散熱的目的。

附圖說明

下面結合實施例附圖對本發明作進一步說明：

圖1是實施例1結構示意圖；

圖2是實施例2結構示意圖。

圖中，1、正方形YAG晶體；2、L形金屬塊；3、金屬劈對；4、U形金屬槽；5、外U型金屬槽。

具體實施方式：

對于圖1所示裝配方式：首先可將橫截面為正方形YAG晶體1用一對L型金屬塊2夾持，L形金屬塊2厚度與正方形YAG晶體1的通光方向長度相等，最大限度的增加接觸散散熱面積；其次，將夾持有正方形YAG晶體1的一對L形金屬塊2整體置于U形金屬槽4中，緊貼U形金屬槽4的底面和左側內壁，與右側內壁之間的空隙用金屬劈對3填充，利用金屬劈對3之間的相對滑動將L形金屬塊2與正方形YAG晶體1的一對側面壓緊，確保晶體夾持緊固，在對金屬劈對3施力的同時，對上端L形金屬塊2向下施力，使得正方形YAG晶體1能夠通過四個側壁向外散熱。此種裝配方式下，正方形YAG晶體1只有一對側面夾持緊固，可靠散熱。

圖2所示，同樣首先可將橫截面為正方形YAG晶體1用一對L型金屬塊2夾持，L形金屬塊2厚度與正方形YAG晶體1的通光方向長度相等，最大限度的增加接觸散散熱面積；其次，將夾持有正方形YAG晶體1的一對L形金屬塊2整體置于U形金屬槽4中，緊貼U形金屬槽4的底面和左側內壁，與右側內壁之間的空隙用金屬劈對3填充，利用金屬劈對3之間的相對滑動將L形金屬塊2與正方形YAG晶體1的一對側面壓緊，確保晶體夾持緊固，在對金屬劈對3施力的同時，對上端L形金屬塊2向下施力，此后，整體再放置在一稍大的外U型金屬槽5中，再使用金屬劈對3將其壓緊。這種裝配方式使一對L形金屬塊2緊壓正方形YAG晶體1的四個側面，從而實現正方形YAG晶體1四個側面的可靠散熱和穩固夾持。實現晶體與外界的可靠夾持及向外暢通導熱。

正方形YAG晶體1體積可以選擇3mm×3mm×5mm或5mm×5mm×10mm，以使用需要進行選擇。

本發明實施方式簡單，特別適合用于解決小尺寸方形激光晶體的夾持問題，結合金屬劈對，可以在實現穩固夾持的同時，最大程度的利用晶體側壁向外導熱。L形金屬塊制作十分容易，加工成本低。

需要指出的是，此設計同樣適用于橫截面為矩形的晶體。