激光器中的倍頻裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種激光器中的倍頻裝置，包括底板，所述底板上設(shè)置有至少兩個(gè)沿激光光路依次排列的倍頻晶體固定座，每個(gè)倍頻晶體固定座上均安裝有一個(gè)倍頻晶體，所有倍頻晶體的軸線均與激光光路同軸。通過增加倍頻晶體的數(shù)量，使激光連續(xù)地通過數(shù)個(gè)倍頻晶體，從而提高激光器中的倍頻裝置的倍頻效率。
【專利說明】
激光器中的倍頻裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及一種激光器中的倍頻裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光器中使用倍頻裝置來改變激光的頻率，傳統(tǒng)的倍頻裝置包括一個(gè)倍頻晶體固定座和固定安裝在倍頻晶體固定座上的倍頻晶體，通常，倍頻晶體與被批晶體固定座面接觸，這樣有利于通過倍頻晶體固定座來散熱，倍頻晶體在改變激光頻率的時(shí)候，其效率非常低，一束光經(jīng)過倍頻晶體后，只有約30%的激光的頻率發(fā)生改變，變成我們所需要的頻率的激光，傳統(tǒng)提高倍頻晶體倍頻效率的方法有延長倍頻晶體的長度，這種方法雖然能夠提高倍頻更晶體的倍頻效率，但提高的幅度很小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種能提高變頻效率的激光器中的倍頻
目.ο
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:激光器中的倍頻裝置，包括底板，所述底板上設(shè)置有至少兩個(gè)沿激光光路依次排列的倍頻晶體固定座，每個(gè)倍頻晶體固定座上均安裝有一個(gè)倍率相同的倍頻晶體，所有倍頻晶體的軸線均與激光光路同軸。
[0005 ]所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座上的倍頻晶體的偏振方向相反。
[0006]所述倍頻晶體固定座包括一L形固定板和一 L形活動(dòng)板，所述固定板和活動(dòng)板背靠背地通過一根鉸軸鉸接在一起，固定板和活動(dòng)板相貼合的面上分別設(shè)置有一個(gè)彈簧槽，兩彈簧槽相互軸向錯(cuò)位，兩彈簧槽正對(duì)的部分配合形成一個(gè)管狀彈簧腔，彈簧腔內(nèi)沿彈簧槽軸向設(shè)置有預(yù)壓縮的彈簧，所述彈簧在伸展過程中驅(qū)使活動(dòng)板相對(duì)于固定板繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板上與彈簧槽相對(duì)的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)向固定板凸起的凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置有一個(gè)平行于彈簧腔的螺紋通孔，螺紋通孔內(nèi)設(shè)置有球頭柱塞，所述彈簧和球頭柱塞分別位于鉸軸的兩側(cè)，球頭柱塞的頭部與固定板側(cè)面相抵，當(dāng)擰緊球頭柱塞時(shí)，在反作用力下，活動(dòng)板繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板上固定連接有用于固定倍頻晶體的倍頻晶體支架。
[0007]所述倍頻晶體支架為立方體，倍頻晶體支架和活動(dòng)板之間還設(shè)置有一電加熱片，電加熱片與倍頻晶體支架面連接，倍頻晶體支架上設(shè)置有溫度傳感器。
[0008]所述電加熱片包括成矩陣型排列的多根等高度金屬柱體，所有金屬柱體通過金屬薄片串聯(lián)連接，形成一條電流通路，任一金屬薄片跨接在兩金屬柱體的頂部或底部，位于金屬柱體頂部的金屬薄片和倍頻晶體固定座之間設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板，位于金屬柱體底部的金屬薄片和活動(dòng)板之間也設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板。
[0009 ]所述金屬薄片的電阻大于金屬柱體的電阻。
[0010]所述絕緣導(dǎo)熱板為硅膠板。
[0011 ]所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座之間的間距為3?5mm。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:通過增加倍頻晶體的數(shù)量，使激光連續(xù)地通過數(shù)個(gè)倍頻晶體，從而提高激光器中的倍頻裝置的倍頻效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型所述的的激光器中的倍頻裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型中倍頻晶體固定座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型中固定板和活動(dòng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是圖2中的A部放大圖；
[0017]圖5是圖4中的B-B剖視圖。
[0018]圖1?圖5中:1、底板，2、倍頻晶體固定座，3、倍頻晶體，4、固定板，5、活動(dòng)板，6、鉸軸，7、彈簧槽，8、彈簧腔，9、彈簧，10、凸臺(tái)，11、螺紋通孔，12、球頭柱塞，13、電加熱片，131、金屬柱體，132、金屬薄片，133、絕緣導(dǎo)熱板，14、溫度傳感器，15、倍頻晶體支架。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案。
[0020]如圖1?5所示的激光器中的倍頻裝置，包括底板I，所述底板I上設(shè)置有至少兩個(gè)沿激光光路依次排列的倍頻晶體固定座2，每個(gè)倍頻晶體固定座2上均安裝有一個(gè)倍率相同的倍頻晶體3，所有倍頻晶體3的軸線均與激光光路同軸。
[0021]通過增加倍頻晶體3的數(shù)量，使激光連續(xù)地通過數(shù)個(gè)倍頻晶體3，從而提高激光器中的倍頻裝置的倍頻效率。
[0022]所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座2上的倍頻晶體3的偏振方向相反。由于倍頻晶體3存在偏振方向，激光在單個(gè)倍頻晶體3中傳輸時(shí)會(huì)逐漸偏離激光光路，最終無法被激光器射出，即形成了一種損耗，而通過兩個(gè)偏振方向相反的倍頻晶體3可以校正發(fā)生偏離的部分激光，使這種損耗降低，從而提高倍頻效率。
[0023]所述倍頻晶體固定座2包括一L形固定板4和一 L形活動(dòng)板5，所述固定板4和活動(dòng)板5背靠背地通過一根鉸軸6鉸接在一起，固定板4和活動(dòng)板5相貼合的面上分別設(shè)置有一個(gè)彈簧槽7，兩彈簧槽7相互軸向錯(cuò)位，兩彈簧槽7正對(duì)的部分配合形成一個(gè)管狀彈簧腔8，彈簧腔8內(nèi)沿彈簧槽7軸向設(shè)置有預(yù)壓縮的彈簧9，所述彈簧9在伸展過程中驅(qū)使活動(dòng)板5相對(duì)于固定板4繞鉸軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板5上與彈簧槽7相對(duì)的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)向固定板4凸起的凸臺(tái)10，凸臺(tái)10上設(shè)置有一個(gè)平行于彈簧腔8的螺紋通孔11，螺紋通孔11內(nèi)設(shè)置有球頭柱塞12，所述彈簧9和球頭柱塞12分別位于鉸軸6的兩側(cè)，球頭柱塞12的頭部與固定板4側(cè)面相抵，當(dāng)擰緊球頭柱塞12時(shí)，在反作用力下，活動(dòng)板5繞鉸軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板5上固定連接有用于固定倍頻晶體的倍頻晶體支架15。
[0024]倍頻晶體3在使用時(shí)，激光的入射角度也會(huì)影響倍頻效率，因此，使用上述倍頻晶體固定座2，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)球頭柱塞12來控制活動(dòng)板5繞鉸軸6相對(duì)于固定板4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而微量調(diào)節(jié)激光入射角度，使倍頻晶體3處于倍頻效率最高的位置。
[0025]所述倍頻晶體支架15為立方體，倍頻晶體支架15和活動(dòng)板5之間還設(shè)置有一電加熱片13，電加熱片13與倍頻晶體支架15面連接，倍頻晶體支架15上設(shè)置有溫度傳感器14。
[0026]在使用中，我們發(fā)現(xiàn)倍頻晶體3的溫度和倍頻效率有著密切的關(guān)系，當(dāng)倍頻晶體3的溫度過低的時(shí)候，其倍頻效率并不能達(dá)到最佳值，因此在被批那晶體支架15和活動(dòng)板5之間設(shè)置電加熱片13，并在倍頻晶體支架15上設(shè)置溫度傳感器14，這樣在低溫狀態(tài)下，可以通過電加熱片13提升倍頻晶體3的溫度，并通過溫度傳感器14對(duì)倍頻晶體3的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使倍頻晶體3的工作溫度盡快達(dá)到最佳溫度區(qū)間。
[0027]所述電加熱片13包括成矩陣型排列的多根等高度金屬柱體131，所有金屬柱體131通過金屬薄片132串聯(lián)連接，形成一條電流通路，任一金屬薄片132跨接在兩金屬柱體131的頂部或底部，位于金屬柱體131頂部的金屬薄片132和倍頻晶體固定座2之間設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板133，位于金屬柱體131底部的金屬薄片132和活動(dòng)板5之間也設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板133。
[0028]倍頻晶體3的溫度過高時(shí)，又會(huì)大大降低倍頻效率，甚至?xí)l(fā)生倍頻晶體3的燒毀，本實(shí)用新型中，通過將電加熱片13設(shè)計(jì)成由金屬柱體131和金屬薄片132構(gòu)成，形成一個(gè)良好的散熱器，在倍頻晶體3的溫度過高時(shí)，熱量可傳遞到金屬柱體131上，通過眾多的金屬柱體131進(jìn)行散熱。
[0029]所述金屬薄片132的電阻大于金屬柱體131的電阻，這樣設(shè)置后，當(dāng)電加熱片13通電時(shí)，金屬薄片132發(fā)熱量大于金屬柱體131，金屬薄片132可以直接將熱量通過絕緣導(dǎo)熱板133傳遞給倍頻晶體支架15，從而快速提升倍頻晶體3的溫度。
[0030]所述絕緣導(dǎo)熱板133為硅膠板，硅膠板導(dǎo)熱性能好，且有彈性，可以避免因與倍頻晶體支架15或點(diǎn)加熱片13接觸面不平整而產(chǎn)生的間隙，影響導(dǎo)熱效果，除了使用硅膠板外，還可以使用陶瓷板替代。
[0031]所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座2之間的間距為3?5mm，距離過大會(huì)導(dǎo)致部分偏離激光光路的光線無法進(jìn)入下一個(gè)倍頻晶體3，而距離過小又會(huì)影響倍頻晶體固定座2的調(diào)節(jié)。
[0032]本實(shí)用新型的工作過程是:在啟動(dòng)激光器時(shí)，溫度傳感器14便會(huì)工作，測(cè)量出倍頻晶體支架15的溫度，然后將溫度以電信號(hào)的方式傳輸給激光器的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再對(duì)溫度進(jìn)行分析后，控制電加熱片13工作或不工作，當(dāng)溫度傳感器14測(cè)得的溫度低于倍頻晶體3正常工作的溫度范圍，則電加熱片13通電，金屬薄片132發(fā)熱，熱量通過絕緣導(dǎo)熱板133傳遞到倍頻晶體支架15，再間接傳遞到倍頻晶體3上，從而提升倍頻晶體3的溫度；當(dāng)溫度傳感器14測(cè)得的溫度處于倍頻晶體3正常工作的溫度范圍時(shí)，電加熱片13的電源被切斷，此時(shí)，倍頻晶體3在激光的照射下，會(huì)自行發(fā)熱，這是，倍頻晶體3的熱量會(huì)通過倍頻晶體支架15向外發(fā)散，進(jìn)行降溫，倍頻晶體支架15又可通過絕緣導(dǎo)熱板133將熱量傳遞到金屬柱體131上，通過眾多的金屬柱體131進(jìn)行散熱，大大加快了散熱速度，維持倍頻晶體3的溫度處于正常工作溫度范圍內(nèi)，保證單個(gè)倍頻晶體3的倍頻效率達(dá)到最高。
[0033]當(dāng)激光依次通過多個(gè)倍頻晶體時(shí)，每個(gè)倍頻晶體都會(huì)將部分激光的頻率轉(zhuǎn)換成我們需要的頻率，最終使得我們所需要的頻率的激光比例大幅提升，而相鄰的倍頻晶體固定座2上的倍頻晶體3的倍率相同、偏振方向相反，又能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)激光偏移角度的修復(fù)，降低因部分激光偏離激光光路而導(dǎo)致的損耗，最終實(shí)現(xiàn)提高變頻效率的技術(shù)目標(biāo)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.激光器中的倍頻裝置，包括底板(I)，其特征在于，所述底板(I)上設(shè)置有至少兩個(gè)沿激光光路依次排列的倍頻晶體固定座(2)，每個(gè)倍頻晶體固定座(2)上均安裝有一個(gè)倍率相同的倍頻晶體(3)，所有倍頻晶體(3)的軸線均與激光光路同軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座(2)上的倍頻晶體(3)的偏振方向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述倍頻晶體固定座(2)包括一 L形固定板(4)和一 L形活動(dòng)板(5)，所述固定板(4)和活動(dòng)板(5)背靠背地通過一根鉸軸(6)鉸接在一起，固定板(4)和活動(dòng)板(5)相貼合的面上分別設(shè)置有一個(gè)彈簧槽(7)，兩彈簧槽(7)相互軸向錯(cuò)位，兩彈簧槽(7)正對(duì)的部分配合形成一個(gè)管狀彈簧腔(8)，彈簧腔(8)內(nèi)沿彈簧槽(7)軸向設(shè)置有預(yù)壓縮的彈簧(9)，所述彈簧(9)在伸展過程中驅(qū)使活動(dòng)板(5)相對(duì)于固定板(4)繞鉸軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板(5)上與彈簧槽(7)相對(duì)的另一側(cè)設(shè)置有一個(gè)向固定板(4)凸起的凸臺(tái)(10)，凸臺(tái)(10)上設(shè)置有一個(gè)平行于彈簧腔(8)的螺紋通孔(11)，螺紋通孔(11)內(nèi)設(shè)置有球頭柱塞(12)，所述彈簧(9)和球頭柱塞(12)分別位于鉸軸(6)的兩側(cè)，球頭柱塞(12)的頭部與固定板(4)側(cè)面相抵，當(dāng)擰緊球頭柱塞(12)時(shí)，在反作用力下，活動(dòng)板(5)繞鉸軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述活動(dòng)板(5)上固定連接有用于固定倍頻晶體的倍頻晶體支架(15)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述倍頻晶體支架(15)為立方體，倍頻晶體支架(15)和活動(dòng)板(5)之間還設(shè)置有一電加熱片(13)，電加熱片(13)與倍頻晶體支架(15)面連接，倍頻晶體支架(15)上設(shè)置有溫度傳感器(14)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述電加熱片(13)包括成矩陣型排列的多根等高度金屬柱體(131)，所有金屬柱體(131)通過金屬薄片(132)串聯(lián)連接，形成一條電流通路，任一金屬薄片(132)跨接在兩金屬柱體(131)的頂部或底部，位于金屬柱體(131)頂部的金屬薄片(132)和倍頻晶體固定座(2)之間設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板(133)，位于金屬柱體(131)底部的金屬薄片(132)和活動(dòng)板(5)之間也設(shè)置有絕緣導(dǎo)熱板(133)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述金屬薄片(132)的電阻大于金屬柱體(131)的電阻。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述絕緣導(dǎo)熱板(133)為娃膠板。8.根據(jù)權(quán)利要求1?7任一所述的激光器中的倍頻裝置，其特征在于，所述任意兩個(gè)相鄰的倍頻晶體固定座(2)之間的間距為3?5_。
【文檔編號(hào)】H01S3/109GK205622041SQ201620468183
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】毛桂林
【申請(qǐng)人】蘇州紫光偉業(yè)激光科技有限公司