一种用于激光器的晶体冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光器产品，具体涉及用于激光器的晶体冷却装置。


背景技术：

2.激光相关实验或大型激光系统的生产调试，为了降低晶体的温度，必须对晶体进行冷却降温，晶体降温效率越好，激光系统越稳定。
3.现有技术中的一种晶体冷却装置主要由装夹座和循环冷却液管道组成，装夹座为金属材质，用于装夹晶体，循环冷却液管道的一部分管道设置在装夹座内部，能够与装夹座进行热交换，此类晶体冷却装置在工作时，晶体的热量传递给装夹晶体的装夹座，再由装夹座座将热量传给装夹座内部的循环冷却液。但是这种冷却方式在热传递环节中由于存在装夹座这一热传递中介，从而导致晶体冷却效率降低。
4.还有另一种将晶体浸泡于循环冷却水中的晶体冷却装置，可见公开号为cn18327757的专利文献公开的“高功率灯泵浦大功率固体激光器”，该激光器的晶体(激光晶体)、泵浦灯均固定在壳体(有机玻璃盒)的冷却腔中，并浸泡于循环冷却液中，壳体上设有进水口、出水口，使内腔与循环冷却液系统连接。这种激光冷却装置的循环冷却液直接与晶体接触，冷却效率得以提升，但该晶体冷却装置的光路径是沿长方体形状的壳体的长度方向设置的，与之相应的，两个透光孔则开设在壳体的前后两个平行的侧壁上，而为了满足光路径在晶体中的通过长度，壳体的长度就需要设置的很长，这导致晶体冷却装置的整体长度尺寸较大，增加了制造成本且占用空间大，而且单方面提高长度尺寸所形成的长方形腔体，也不利于保证整体的结构强度。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种冷却效率高、占用空间小、结构强度高的晶体冷却装置，以解决现有技术存在的问题。
6.本实用新型的一种用于激光器的晶体冷却装置，包括底座、封盖，底座包括基底、周壁及由基底、周壁围成的冷却腔，周壁绕底座的中央轴线设置且处于基底之上，底座上设有通水孔和通光孔，所述周壁的内周面为内圆柱面、外周面为外棱柱面，周壁包括角形部分和侧边部分，角形部分从外棱柱面的棱线处向中央轴线并向棱线的两侧延展，侧边部分连接在相邻的角部部分之间；所述通光孔开设在角形部分上，通光孔的中心线沿着基于中央轴线的径向延伸，所述底座上设有与通光孔对应的透光管，透光管设置在周壁的沿着基于中央轴线的径向而对角分布的两个角形部分上，透光管中设有透光孔以及用于透光挡水的镜片。
7.本实用新型提供的用于激光器的晶体冷却装置，直接让晶体接触侵没在循环冷却液中，极大的促进了热传递的效率，有效地控制光学晶体在使用过程中的温度，使温度稳定，其底座的周壁采用“内圆外方”结构，并充分利用角部部分较厚、呈对角分布的角部部分之间的径向距离较长的特点，使得呈对角分布的透光管在角形部分中的径向延伸距离较
长，能够尽量减少光路径上所需占用的空间，从而便于布置光路径，且便于设置透光管，而且在较厚的角部部分上开设通光孔，能够降低对周壁的结构强度的破坏，使底座整体的结构强度较高。
8.进一步的，所述透光管的远离中央轴线的一端具有伸出所述角形部分的外端头，外端头具有斜口端面，斜口端面与一个相邻的侧边部分的外侧面平齐。以进一步减少占用空间，且使装置整体形状齐整，便于安放。
9.进一步的，所述斜口端面的斜口角度为45度。
10.进一步的，所述底座的基底上安装有处于冷却腔中的晶体夹具。
11.进一步的，所述晶体夹具包括夹板、紧固件，紧固件用于将夹板固定在基底上，夹板用于向下压紧晶体。
12.进一步的，所述封盖中央设有透明窗，用于观察冷却腔内部情况。
13.进一步的，所述封盖与底座上设有相互对应的连接孔并通过螺栓连接。
14.进一步的，所述通水孔开设在侧边部分上，所述底座上设有与通水孔对应的水嘴，水嘴安装在周壁的侧边部分上。
15.进一步的，所述底座的基底上设有与通水孔相通的出水口。
16.进一步的，所述水嘴用于连接循环冷却液而有两个，一个用于进水、另一个用于出水。
附图说明
17.图1是本实用新型的用于激光器的晶体冷却装置的实施例的结构示意图；
18.图2是图1的俯视图；
19.图3是图1的纵向截面图；
20.图4是图3的a-a剖视图
21.图中：
22.1、底座；11、冷却腔；12、周壁；121、角形部分-处于棱柱面的棱线处；122、侧边部分；13、基底；131、出水口；14、固定耳；15、通光孔；2、封盖；21、透明窗；3、晶体；4、水嘴；5、晶体夹具；51、夹板；52、紧固件；6、透光管。
具体实施方式
23.本实用新型的用于激光器的晶体冷却装置的一种实施例，应用于激光器光路中的需要对晶体冷却的模块中，如放大器、谐振腔等，如图1-图4所示，用于激光器的晶体冷却装置包括底座1、封盖2，底座1中设有上端开口、底部封闭的冷却腔11，冷却腔11在使用时安装有用于处于激光器的光路径上的晶体3(关于激光器的原理及相应结构属于现有技术，可参见背景技术中引用的文献)。封盖2装在底座1上并封闭冷却腔11的上端开口，封盖2中央设有透明窗21，用于观察冷却腔11内部情况，封盖2与底座1上设有连接孔并通过螺栓连接。
24.底座1包括基底13、周壁12，底座1具有上下延伸的中央轴线，周壁12绕中央轴线设置且处于基底13之上，冷却腔11由基底13和周壁12围成，冷却腔11具体呈直圆柱形，具体由上端开口、底部封闭的直圆柱形盲孔形成，直圆柱形盲孔的轴线与中央轴线重合。周壁12的内周面为内圆柱面，周壁12的外周面为外棱柱面，具体为横截面为正方形的四棱柱面，周壁
12包括角形部分和侧边部分，角形部分从外棱柱面的棱线处向中央轴线并向棱线的两侧延展，侧边部分连接在相邻的角部部分之间。由于底座1的周壁12为“内圆外方”结构，所以在相对于中央轴线的径向上，周壁12的内圆柱面与外棱柱面在棱线处的径向距离最大，所以角部部分的径向尺寸较大，即较厚，而侧边部分的径向尺寸较小，即较薄。
25.底座1上设有透光管6，透光管6中设有透光孔以及用于透光挡水的镜片，透光管6用于激光进出冷却腔11而有两个，与光路径对应，透光管6设置在周壁12上，具体是设置在周壁12的沿着基于中央轴线的径向而对角分布的两个角形部分上，透光管6的设置位置与角形部分上所开设的通光孔15相对应，通光孔15的中心线沿着基于中央轴线的径向延伸。透光管6的远离中央轴线的一端具有伸出所述角形部分的外端头，外端头具有斜口端面，斜口端面与一个相邻的侧边部分的外侧面平齐，具体的，斜口端面的斜口角度为45度。如上所述的，周壁12的“内圆外方”结构使角部部分的径向尺寸较大而较厚，这样使得呈对角分布的角形部分在径向上的延伸距离较长，从而便于布置光路径。而且在较厚的角部部分上开设通光孔15，能够降低对周壁12的结构强度的破坏，使底座1整体的结构强度较高。
26.底座1上还设有水嘴4，水嘴4用于连接循环冷却液而有两个，一个用于进水、另一个用于出水。水嘴4安装在周壁12上，具体是安装在周壁12的侧边部分上，安装位置与侧边部分上在靠近角部部分的位置所开设的通水孔相对应，底座1的基底13上设有与通水孔相通的出水口131。如上所述的，周壁12的“内圆外方”结构使侧边部分较薄，这样利于冷却液快速进出冷却腔11，提高冷却效率。
27.底座1的基底13上安装有处于冷却腔11中的晶体夹具5，晶体夹具5包括夹板51、紧固件52，紧固件52用于将夹板51固定在基底13上，夹板51用于向下压紧晶体3。通过松开紧固件52即可拆装晶体3，使晶体3装配较为方便。
28.本实用新型的上述实施例在使用时，通过用于进水的水嘴4经基底13的出水口131向冷却腔11中灌入冷却液，使冷却液充满冷却液，并从用于出水的水嘴4流出冷却液，晶体3固定在基底13的晶体夹具5上，浸没在循环冷却液体中，使晶体3的热量直接被循环冷却液带走，从而抑制晶体3温升，让晶体3温度稳定，实现对晶体3的冷却功能，冷却效率高且安装拆卸方便。
29.上述实施例中的底座的横截面(与中央轴线垂直)的外形为正方形，其它实施例中并不限于正方形，也可以是长方形或六边形等其它多边形。