[發明專利]激光增益單元、激光增益單元的制作方法及激光增益模塊

在審

• 申請號: 202110336200.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113140950A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 李凱;田森;程亮
• 申請（專利權）人: 常州萊特康光電科技有限公司;朗光（常州）信息技術有限公司;深圳市歐凌鐳射科技有限公司
• 主分類號: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042;H01S3/02
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 翁唱玲

本發明涉及激光技術領域，公開了一種激光增益單元、激光增益單元的制作方法及激光增益模塊。所述激光增益單元包括金屬熱沉、激光增益介質及導熱介質；金屬熱沉中設有容置腔，容置腔貫穿金屬熱沉的相對兩側；激光增益介質設置于容置腔內，且與容置腔的內壁間設有容置間隙，激光增益介質的端面裸露于空氣中；導熱介質填充于容置間隙內，且導熱介質的熔點低于金屬熱沉及激光增益介質的熔點。本發明提供的激光增益單元可用于發射或接收激光信號，能夠有效解決激光增益介質散熱慢的技術問題。

技術領域

本發明涉及激光技術領域，尤其涉及一種激光增益單元、激光增益單元的制作方法及激光增益模塊。

背景技術

固體激光器是用固體激光材料作為工作物質的激光器，由于具備體積小、重量輕、效率高、壽命長等優點，被廣泛應用于科學研究、生產加工、醫療生物等各個領域。

固體激光器使用過程中，其內部的激光增益介質會產生大量的熱量，且隨著固體激光器輸出功率的增加，激光增益介質的溫度會不斷提升。若無法及時將激光增益介質產生的熱量散出，會影響輸出激光的亮度水平及光束質量，甚至影響固體激光器的正常使用。

相關技術中，通常在激光增益介質外設置熱沉，以輔助激光增益介質進行散熱。然而，利用熱沉輔助散熱時，受限于制作工藝或熱沉結構等因素，激光增益介質與熱沉間的接觸較差，導致此種散熱方式導熱效率較低，散熱慢，無法滿足激光增益介質的散熱需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種激光增益單元、激光增益單元的制作方法及激光增益模塊，以解決相關技術中激光增益介質散熱慢的技術問題。

為解決上述問題，第一方面，本發明公開了一種激光增益單元，包括：

金屬熱沉，所述金屬熱沉中設有容置腔，所述容置腔貫穿所述金屬熱沉的相對兩側；

激光增益介質，設置于所述容置腔內，所述激光增益介質與所述容置腔的內壁間設有容置間隙，且所述激光增益介質的端面裸露于空氣中；

導熱介質，填充于所述容置間隙內，所述導熱介質的熔點低于所述金屬熱沉及所述激光增益介質的熔點。

在一實施例中，所述導熱介質的材質為銀或銀合金。

在一實施例中，所述導熱介質為銀錫合金，所述銀錫合金的含銀量為70％-99.9％、含錫量為0.1％-30％。

在一實施例中，所述金屬熱沉的材質為紫銅、金、銀中的一種。

本發明提供的激光增益單元，包括金屬熱沉、激光增益介質及導熱介質，其中，金屬熱沉及導熱介質用于為激光增益介質散熱。具體地，金屬熱沉中設有容置腔，激光增益介質及導熱介質均設置于容置腔內，且導熱介質設置于激光增益介質與容置腔的內壁間的容置間隙，激光增益單元工作時，激光增益介質的溫度高于導熱介質及金屬熱沉的溫度，熱量可由激光增益介質傳遞至導熱介質及金屬熱沉中，進而實現激光增益介質的散熱。通過設置導熱介質，可以避免大量空氣進入容置間隙內，提升金屬熱沉與激光增益介質間的接觸效果，從而能夠有效提升激光增益介質與外界的熱交換速度，即提升激光增益介質的散熱速度，實現激光增益介質的快速散熱，有效避免激光增益介質溫度過高，確保激光增益單元及安裝此激光增益單元的設備能夠正常運行。

第二方面，本發明還提供了一種激光增益單元的制作方法，用于制作如第一方面所述的激光增益單元，所述制作方法包括：

在所述金屬熱沉的容置腔的內壁上涂覆所述導熱介質；

將所述激光增益介質放入所述容置腔內，其中，所述激光增益介質的長度大于所述容置腔的長度；

將所述激光增益介質延伸出所述容置腔的部分切除，并對所述激光增益介質的端面進行拋光和鍍膜處理，使所述激光增益介質的端面與所述金屬熱沉的側壁對齊。