[發明專利]一種基于燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置

有效

• 申請號: 202011306782.3
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112467506B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 唐淳;易家玉;胡浩;涂波;阮旭;高清松
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院應用電子學研究所
• 主分類號: H01S3/0937
• 分類號: H01S3/0937;H01S3/04;H01S3/16
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 陽佑虹

1.一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，所述增益裝置包括：用于獲得激光增益的增益介質(1)、裝置內框(2)、激光冷卻液(4)、冷卻液入口(5)、冷卻液出口(6)、裝置外框(7)、用于噴射燃料并實現燃燒的燃料噴口(8)和點火塞(9)、高速氣流入口(10)、廢氣排出口(11)；

所述激光增益裝置的裝置內框（2）外設有裝置外框(7)，且裝置內框(2)與裝置外框(7)分離，裝置內框（2）和裝置外框(7)之間形成用于燃料燃燒的燃燒腔室(12)；

所述裝置內框(2)用于固定增益介質（1）的位置及激光冷卻液（4）的流動，所述裝置外框(7)用于固定燃料噴口(8)及點火塞(9)；

裝置內框(2)上設置有激光冷卻液入口(5)和冷卻液出口(6)，激光冷卻液(4)由冷卻液入口(5)注入到增益介質（1）和裝置內框（2）之間的腔室中，一定速度流過增益介質帶走熱量后由冷卻液出口(6)流出，實現同時對增益介質(1)和燃燒腔室(12)的冷卻；

高速氣流入口（10）用于向燃燒腔室(12)內沖入高速氣流，用于補充燃燒過程中需要的氧氣，也將燃燒后的高溫廢氣帶走，同時實現對燃燒腔室(12)的冷卻。

2.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，所述增益裝置還包括增益介質固定支架(3)，用于將增益介質(1)固定安裝在裝置內框(2)內。

3.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，所述裝置內框（2）和裝置外框(7)之間形成供燃料燃燒的燃燒腔室(12)，用于燃料在腔室內的可控燃燒。

4.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，所述增益介質（1）的材料為晶體、陶瓷或玻璃，用于獲取高激光增益。

5.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，用于噴燃的燃料為液體燃料或壓縮氣體燃料，并且能夠持續性的為噴燃提供燃料源；所述激光冷卻液(4)為對泵浦光及激光無強吸收的液體。

6.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，所述裝置外框(7)上設置有一個或多個燃料噴口(8)和點火塞（9），并通過設計噴射量、噴射角度、點火時間實現燃料在開放式的燃燒腔室(12)內可控地持續地燃燒。

7.根據權利要求1所述的一種燃料噴燃泵浦的直接液冷高功率激光增益裝置，其特征在于，在增益裝置啟動工作后，燃料通過固定在裝置外框(7)上的燃料噴口(8)以高速、高壓噴射進裝置內框(2)和裝置外框(7)之間的燃燒腔室(12)中，在燃料噴射進燃燒腔室(12)的一瞬間，位于裝置外框(7)上的點火塞(9)對燃料進行點火燃燒，發出強光使增益介質實現上能級粒子數反轉進而實現高功率激光輸出。