[發明專利]一種激光放大器

有效

• 申請號: 201810735336.0
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109066276B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 劉厚林;張子龍;王勇;羅凱凱;謝磊;王凱;董亮;談明高
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種激光放大器，包括激光放大器主體、玻璃窗和密封壓蓋；所述激光放大器主體內設有貫通的工作介質流道，工作介質流道內填充流動的工作介質；所述工作介質流道兩側對稱設有冷卻腔，每個所述冷卻腔與工作介質流道之間設有缺口；所述玻璃窗一端密封放置在缺口內，所述玻璃窗另一端通過密封壓蓋密封壓緊；所述密封壓蓋安裝在激光放大器主體上；對稱的冷卻腔之間通過通孔導通；所述激光放大器主體上設有冷卻液進口和冷卻液出口，所述冷卻液進口與一個冷卻腔連通，所述冷卻液出口與另一個冷卻腔連通。本發明可以通過注入冷卻液對玻璃窗進行冷卻，大大提高換熱率，提升冷卻效果，冷卻腔內放置玻璃窗呈環形布置，結構簡單，易于加工。

技術領域

本發明涉及激光放大器技術領域，特別涉及一種激光放大器。

背景技術

自從1960年世界上第一臺紅寶石激光器問世，50多年來,激光技術發展迅猛,已與多個學科相結合并廣泛應用于激光光譜學、同位素提純、激光生物學、激光醫學以及大氣環境的光譜檢測等領域,在軍事和國防領域亦具有廣泛的應用。

激光放大器是激光器和染料激光放大系統的核心部件之一。在激光放大系統中,信號激光源和泵浦光在同一方向上同時依次穿過激光放大器的一側玻璃窗、工作介質、另一側玻璃窗，在這個過程中，泵浦光功率很高，信號激光源功率較低，泵浦光對信號激光源起到了放大、加速、獲能的作用。

由于玻璃窗靜止，泵浦光對玻璃窗的加熱作用，開始工作后，玻璃窗很快達到高溫狀態，并產生燒傷現象，損傷內部結構，減少使用壽命，降低透射率和光透射后的品質。

為了解決以上問題，行業內通常辦法是增加工作介質流速，提高換熱速率，但是這一方法會使工作介質湍流程度增加，流動均勻性降低，流動邊界層加厚，并在流道內產生空化空泡等一系列問題，降低透射率和光透射后的品質。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種激光放大器，通過注入冷卻液對玻璃窗進行冷卻，大大提高換熱率，提升冷卻效果，冷卻腔內放置玻璃窗呈環形布置，結構簡單，易于加工。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種激光放大器，包括激光放大器主體、玻璃窗和密封壓蓋；所述激光放大器主體內設有貫通的工作介質流道，工作介質流道內填充流動的工作介質；所述工作介質流道兩側對稱設有冷卻腔，每個所述冷卻腔與工作介質流道之間設有缺口；所述玻璃窗位于冷卻腔內，所述玻璃窗一端密封放置在缺口內，所述玻璃窗另一端通過密封壓蓋密封壓緊；所述密封壓蓋安裝在激光放大器主體上；對稱的冷卻腔之間通過通孔導通；所述激光放大器主體上設有冷卻液進口和冷卻液出口，所述冷卻液進口與一個冷卻腔連通，所述冷卻液出口與另一個冷卻腔連通。

進一步，所述玻璃窗軸線與工作介質流道垂直，所述玻璃窗軸線與缺口軸線同軸。

進一步，所述玻璃窗與冷卻液接觸的面粗糙度大于R6.3。

進一步，為了保證泵浦光在玻璃窗口上的產生的熱量分布較為均勻，避免局部超高溫，所述玻璃窗滿足下列條件：

1.5d₀≤d₇≥2.5d₀

3d₀≤L₁≥4d₀

d₃≥1.2d₇

其中：d₀—泵浦光源直徑，mm；

d₇—所述玻璃窗放置在缺口內的直徑或缺口直徑，mm；

L₁—所述玻璃窗長度，mm；

d₃—所述玻璃窗外圓直徑，mm。