[發(fā)明專利]一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110691673.6
• 申請(qǐng)日: 2021-06-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113612103B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐瀏;于益;童立新;鄔映臣;鄭杰;杜洋;趙洋;石勇;尚建力;高清松;張衛(wèi);唐淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院應(yīng)用電子學(xué)研究所
• 主分類號(hào): H01S3/04
• 分類號(hào): H01S3/04;H01S3/042;H01S3/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陽(yáng)佑虹

1.一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊，其特征在于，包括板條增益介質(zhì)(10)，與該板條增益介質(zhì)(10)兩側(cè)大面相對(duì)的位置分別設(shè)有一冷卻器(20)，每個(gè)冷卻器(20)與板條增益介質(zhì)(10)的大面之間通過(guò)密封圈(30)裝夾固定連接，使冷卻器(20)與板條增益介質(zhì)(10)的大面彈性接觸，形成一密封閉合的腔體；

所述板條增益介質(zhì)(10)包括中間的摻雜區(qū)(11)和兩端的非摻雜區(qū)(12)，兩個(gè)非摻雜區(qū)(12)位于板條增益介質(zhì)(10)的兩端并中心對(duì)稱，且每個(gè)非摻雜區(qū)(12)的外端為楔形結(jié)構(gòu)，以用于導(dǎo)入泵浦光；

密封圈(30)在長(zhǎng)度方向上至少要覆蓋板條增益介質(zhì)(10)的摻雜區(qū)(11)、并與非摻雜區(qū)(12)接觸，在寬度方向上至少要覆蓋板條增益介質(zhì)(10)的摻雜區(qū)(11)，在密封圈(30)的寬度方向，密封圈(30)與板條增益介質(zhì)(10)的邊緣預(yù)留額外寬度；

非摻雜區(qū)(12)的楔形結(jié)構(gòu)外部露出在冷卻器(20)之外，其上包括泵浦光通光面和激光通光面，泵浦光通過(guò)泵浦通光面進(jìn)入，并在板條增益介質(zhì)(10)的摻雜區(qū)(11)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而形成激光增益；

冷卻器(20)的上方設(shè)置有一進(jìn)水口(21)和一出水口(22)，當(dāng)板條增益模塊處于工作狀態(tài)時(shí)，冷卻液從進(jìn)水口(21)注入后在密封腔體內(nèi)部直接流經(jīng)板條增益介質(zhì)(10)的兩個(gè)大面，并從出水口(22)流出，從而將板條產(chǎn)熱帶走。

2.如權(quán)利要求1所述的一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊，其特征在于，所述密封圈(30)為閉合彈性密封圈，密封閉合的矩形腔體限制冷卻液在腔體中流動(dòng)和冷卻。

3.如權(quán)利要求1所述的一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊，其特征在于，在兩個(gè)冷卻器(20)的四周均勻排布有緊固螺絲孔，冷卻器(20)通過(guò)密封圈(30)與板條增益介質(zhì)(10)緊密接觸后，再用緊固螺絲通過(guò)冷卻器(20)上的螺絲孔將一對(duì)冷卻器(20)緊固并使其受力均勻，使得板條增益介質(zhì)(10)的大面、密封圈(30)和冷卻器(20)形成一個(gè)密封的液體通道。

4.如權(quán)利要求1所述的一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊，其特征在于，通過(guò)在雙板條增益模塊之間插入合適的石英旋轉(zhuǎn)片，并通過(guò)調(diào)整后降低輸出激光的退偏比例，提高線偏振光消光比。

5.如權(quán)利要求2所述的一種端泵浦液體直接對(duì)稱冷卻板條增益模塊，其特征在于，非摻雜區(qū)(12)的楔形角結(jié)構(gòu)的角度計(jì)算方式如下：

β＝sin^-1(sinθ/n₀),

γ＝π/2-α-β,

其中α為板條端面楔形角的角度，β為板條內(nèi)折射角，θ為激光入射角，n₀為板條增益介質(zhì)折射率，N_b為大于零的偶整數(shù)，l為板條總長(zhǎng)度，t為板條厚度。