CN103219645A - 薄片激光器增益介质的冷却装置及激光器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种薄片激光器增益介质的冷却装置，包括前盖板和后盖板；前盖板一侧的表面为平面结构，另一侧的表面开设有凹槽，凹槽的槽底距离平面结构的表面的距离自槽底的中心部位向四周逐渐递增，槽底设有围绕中心部位设置的多条前盖冷却通道，前盖冷却通道远离槽底的一端开口，另一端由槽底封闭；后盖板的一侧表面上设有与前盖冷却通道一一对应的后盖冷却通道，后盖冷却通道远离后盖板的一端开口，每条后盖冷却通道与对应的前盖冷却通道通过开口端连通形成密闭的腔体，后盖板的另一侧表面上开设有与每条后盖冷却通道对应的冷却介质的入口和出口。上述冷却装置使得薄片增益介质的温度均匀分布。本发明还提供一种激光器。

Description

薄片激光器增益介质的冷却装置及激光器

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，特别是涉及一种薄片激光器增益介质的冷却装置及激光器。

背景技术

全固态激光器（DPSSL，Diode pumped solid state laser）是指以半导体激光器（LD，Semiconductor laser）作为泵浦源的固体激光器，其增益介质、泵浦源部分均由固体物质构成，集传统固体激光器和半导体激光器的优势于一身，具有体积小、重量轻、效率高、性能稳定、可靠性好、寿命长、易操作、运转灵活（可连续运转、脉冲运转）、易智能化、无污染等优点，是目前最具潜力的激光器之一。

薄片激光器是全固态激光器中的一种，自Adolf.Giesen等人1994年首次实现薄片激光器以来，其得到了迅速发展。薄片激光器采用厚度很小而横向尺寸较大的薄片状材料作为激光器的增益介质，即薄片增益介质。薄片激光器工作时需要对薄片增益介质进行散热。传统的薄片增益介质的冷却装置，包括高热导率的紫铜热沉以及固定在紫铜热沉上的薄片增益介质。紫铜热沉上设置有冷却介质微通道。由于薄片增益介质的面积很大、厚度很小，因此增益介质上的热量可以快速、有效的通过紫铜热沉传递给冷却介质微通道，再由冷却介质带走。薄片激光器具有可以高效导出增益介质内的热沉积、减弱增益介质的热透镜效应等优点，因此可以实现高功率、高效率、高光束质量的激光输出。由于薄片激光器具有上述优点，因此已广泛应用于国防军事、科学研究、工业生产等各个方面。

但是薄片激光器工作时，加载到薄片增益介质上的热量使得薄片增益介质的温度成高斯分布，即薄片增益介质中间部分的能量密度较高，从中间部分向四周扩散的部分的能量密度逐渐降低。从而导致薄片增益介质中间部分向外膨胀较大，形成类似倒扣的“碗状”变形，此即薄片激光器的热透镜效应。当薄片激光器高功率运行时，薄片增益介质的热透镜效应会影响激光器的输出功率、输出激光的稳定性及激光光束质量。当薄片增益介质膨胀变形超过材料的承受能力，甚至会导致薄片增益介质炸裂。

发明内容

基于此，有必要提供一种使薄片增益介质温度较均匀分布的薄片激光器增益介质的冷却装置。

一种薄片激光器增益介质的冷却装置，包括配合使用的前盖板和后盖板；

所述前盖板一侧的表面为平面结构，另一侧的表面开设有凹槽，所述凹槽的槽底距离所述平面结构的表面的距离自所述槽底的中心部位向四周逐渐递增，所述槽底设有围绕所述中心部位设置的多条前盖冷却通道，所述前盖冷却通道远离所述槽底的一端开口，另一端由所述槽底封闭；

所述后盖板一侧的表面上设有与所述前盖冷却通道一一对应的后盖冷却结构，所述后盖冷却通道远离所述后盖板的一端开口，每条所述后盖冷却通道与对应的所述前盖冷却通道通过各自的开口端连通形成密闭的腔体，所述后盖板另一侧的表面上开设有与每条后盖冷却通道对应的冷却介质的入口和出口。

在其中一个实施例中，所述凹槽的槽底为圆形或正多边形的多级台阶结构，且每一级台阶结构上至少设有一条所述前盖冷却通道。

在其中一个实施例中，每一级台阶结构上设有多个呈同心排列的管，相邻两管的管壁之间的间隔构成所述前盖冷却通道，其中，所述管为圆形管或正多边形管。

在其中一个实施例中，所述管的长度相同。

在其中一个实施例中，相邻两级台阶结构的交替部位的管设置在距离所述平面结构的表面的距离较远的一级台阶结构上。

在其中一个实施例中，所述凹槽的槽底为圆形的三级台阶结构。

在其中一个实施例中，所述三级台阶结构包括距离所述平面结构的表面的距离逐渐递增的第一级台阶结构、第二级台阶结构以及第三级台阶结构；所述第一级台阶结构上设置有两个圆形管，所述第二级台阶结构上设置有四个圆形管，所述第三级台阶结构上设置有两个圆形管。

在其中一个实施例中，所述冷却装置还包括制冷机，所述制冷机的数量与所述多级台阶结构的级数或前盖冷却通道的数量对应。

在其中一个实施例中，所述与每条后盖冷却通道对应的冷却介质的入口和出口相对于所述槽底的中心部位呈对称分布。

一种包含上述薄片激光器增益介质的冷却装置的激光器。

上述薄片激光器增益介质的冷却装置中的每一条前盖冷却通道、与其对应的后盖冷却通道、与后盖冷却通道对应的进口及出口一起构成一条冷却介质的流通回路。流通的冷却介质与薄片增益介质进行热交换，从而实现对薄片增益介质的冷却。凹槽的槽底距离平面结构的表面的距离自槽底的中心部位向四周逐渐递增，而前盖冷却通道设置在凹槽的槽底上并由槽底封闭。从而前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面的距离自槽底的中心部位向四周递增，而平面结构的表面用于放置薄片增益介质，从而距离平面结构的表面的距离最短的流通回路中的冷却介质与薄片增益介质的距离最近。热量经薄片增益介质传导至平面结构的表面后，再经很短的距离就与冷却介质进行热交换。而距平面结构的表面距离较远的流通回路中的冷却介质与薄片增益介质的距离也较远。热量经薄片增益介质传导至平面结构的表面后，需要经较长的距离才能与冷却介质进行热交换。从而上述冷却装置能为薄片增益介质的不同部位提供不同的冷却力度。

而激光器工作时，加载到薄片增益介质上的热量使得薄片增益介质的温度成高斯分布，即薄片增益介质中间部分的能量密度较高，从中间部分向四周扩散的部分的能量密度逐渐降低。因此，上述冷却装置能使薄片增益介质的较高能量密度的部分较快的冷却，而使较低能量密度的部分冷却的相对较慢，从而使得薄片增益介质的温度均匀分布，避免薄片增益介质的热透镜效应。

附图说明

图1为一实施方式的薄片增益介质的冷却装置的结构示意图；

图2为一实施方式的薄片增益介质的冷却装置的前盖板和后盖板的结构示意图；

图3为图2中的前盖板的截面的结构示意图；

图4为图2中的后盖板的截面的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明的薄片激光器增益介质的冷却装置及激光器进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，一实施方式的薄片激光器增益介质的冷却装置10，包括配合使用的前盖板100和后盖板200。冷却装置10用于为薄片增益介质20散热。在本实施方式中，前盖板100和后盖板200的材质为金属铜，金属铜具有良好的传热性能。

如图2所示，前盖板100呈方形，且在四个角落上均设置有前盖螺纹孔110。方形后盖板200与方形前盖板100中的前盖螺纹孔110对应的位置上设置有后盖螺纹孔210。在本实施方式中，配合使用的前盖板100和后盖板200均为方形。配合使用的前盖板100和后盖板200通过螺钉以及设置在前盖板100和后盖板200上的螺纹孔固定连接。可以理解，在其他实施方式中，配合使用的前盖板100和后盖板200也可以同为圆形、正六边形等与激光器适配的形状。配合使用的前盖板100和后盖板200也可以采用卡扣等方式固定连接。

如图3所示，前盖板100的一侧为平面结构的表面120；另一侧的表面开设有凹槽130，为凹槽面。

在本实施方式中，平面结构的表面120平整，用于放置薄片增益介质20，与薄片增益介质20紧密接触，利于热量传导。

凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周逐渐递增。逐渐递增可以是连续逐渐递增，也可以是离散逐渐递增，此外还可以是连续逐渐递增与离散逐渐递增相结合。凹槽130的槽底设有围绕槽底的中心部位设置的多条前盖冷却通道，前盖冷却通道远离槽底的一端开口，另一端由槽底封闭。也即多条前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周递增。

在本实施方式中，凹槽130的槽底为圆形的三级台阶结构，也即凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周离散逐渐递增。三级台阶结构包括距离平面结构的表面120的距离逐渐递增的第一级台阶结构140、第二级台阶结构150以及第三级台阶结构160，其中，第一级台阶结构140位于槽底的中心部位。可以理解，在其他实施方式中，凹槽130的槽底也可以为正多边形的三级台阶结构，台阶结构也可以为四级、五级、六级等多级台阶结构。

在本实施方式中，前盖冷却通道围绕槽底的中心部位呈同心设置。具体的形成过程如下：以凹槽130的槽底的中心部位为圆心，在每一级的台阶结构上设有间隔排列的圆形管，多级台阶结构上的圆形管呈同心排列，相邻两圆形管的管壁之间的间隔构成圆环形前盖冷却通道，圆环形前盖冷却通道可以实现圆形对称分布的冷却效果。其中，圆形管的材质为金属铜，设置在槽底的中心位置的圆形管视为一条前盖冷却通道，而最外层的圆形管的管壁与凹槽130的内壁构成的流道也视为一条前盖冷却通道。可以理解，在其他实施方式中，可以用正多边形管替代圆形管，也可以是正多边形管和圆形管混合使用。

前盖冷却通道作为冷却介质的流通流道。而圆环形前盖冷却通道可以使冷却液呈圆形对称分布，从而上述冷却装置能过实现圆形对称分布的冷却效果。同时由于凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周逐渐递增，而前盖冷却通道设置在凹槽130的槽底上并由槽底封闭，从而前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周递增，而平面结构的表面120用于放置薄片增益介质20，从而使得冷却介质距离放置有薄片增益介质20的平面结构的表面120距离不相同，可以对薄片增益介质20的不同部位进行不同强度的冷却。

在本实施方式中，第一级台阶结构140上设置有两个圆形管，第二级台阶结构150上设置有四个圆形管，第三级台阶结构160上设置有两个圆形管。其中，相邻两级台阶结构的交替部位处设置有圆形管，且圆形管设置在距离平面结构的表面120的距离较远的一级台阶结构上。也即，第一级台阶结构140与第二级台阶结构150交替部位处设置有圆形管，且该圆形管设置在第二级台阶结构150上；第二级台阶结构150与第三级台阶结构160交替部位处设置有圆形管，且该圆形管设置在第三级台阶结构160上。

多条前盖冷却通道构成前盖冷却通道组170。第一级台阶结构140上共有三条前盖冷却通道，分别为第一前盖冷却通道171、第二前盖冷却通道172及第三前盖冷却通道173。第二级台阶结构150上共有四条前盖冷却通道，分别为第四前盖冷却通道174、第五前盖冷却通道175、第六前盖冷却通道176及第七前盖冷却通道177。第三级台阶结构160上共有两条前盖冷却通道，分别为第八前盖冷却通道178及第九前盖冷却通道179。其中，第一前盖冷却通道171是由圆形管直接构成的，第九前盖冷却通道179是由最外层的圆形管的管壁与凹槽130的内壁构成的。

在本实施方式中，由于凹槽130的槽底为圆形的三级台阶结构，也即凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周离散逐渐递增。围绕槽底的中心部位设置在凹槽130的槽底上的多条前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周离散逐渐递增。也即第一级台阶结构140上的三条前盖冷却通道距离平面结构的表面120的距离相同，且距离最短。第二级台阶结构150上的四条前盖冷却通道距离平面结构的表面120的距离相同，且距离次之。第三级台阶结构160上的二条前盖冷却通道距离平面结构的表面120的距离相同，且距离最远。

可以理解，在其他实施方式中，当凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周连续逐渐递增时，围绕槽底的中心部位设置在凹槽130的槽底上的多条前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周连续逐渐递增。也即任意两条前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离都不相同。

在本实施方式中，相邻两圆形管的管壁之间的间隔不都相同，从而前盖冷却通道的流道宽度也不相同。可以理解，在能为冷却介质提供足够的动力的前提下，间隔的宽度越大，其构成的通道能容纳以及流通更多的冷却介质，能更及时的通过热交换将热量带走。因此，可以通过合理设置前盖冷却通道的流道宽度，实现对不同部位进行不同冷却力度的冷却。可以理解，在其他实施方式中，相邻两圆形管的管壁之间的间隔也可以相同。

由于薄片增益介质中间部分的能量密度较高，需要较大的冷却力度，而薄片增益介质从中间部分向四周扩散的部分的能量密度逐渐降低，需要的冷却力度相对较低。在其他条件相同的情况下，冷却力度与前盖冷却通道的数目呈正相关；而在其他条件相同的情况下，冷却力度与前盖冷却通道的流道宽度也呈正相关。因此，本实施方式综合前盖冷却通道的数目及流道宽度来得到不同的冷却力度，满足不同的需求。

在本实施方式中，构成前盖冷却通道的圆形管的长度相同，长度相同的圆形管设置在距平面结构的表面120具有不同距离的凹槽130的槽底上，从而呈同心圆排列的圆形管，在距离平面结构的表面120较远的一端形成的面为非平面。可以理解，在其他实施方式中，构成前盖冷却通道的圆形管的长度也可以不相同，从而呈同心圆排列的圆形管，在距离前盖平面的表面120较远的一端形成的面可以为平面，也可以为非平面。

如图4所示，后盖板200的一侧表面上设有与前盖冷却通道一一对应的后盖冷却通道，后盖冷却通道远离后盖板的一端为开口结构。每条后盖冷却通道与其对应的前盖冷却通道通过各自的开口端连通形成密闭的腔体。密闭的腔体作为冷却介质的流通管道。

在本实施方式中，采用金属粘接技术使得每条后盖冷却通道与其对应的前盖冷却通道通过各自的开口端连通形成密闭的腔体。具体操作过程如下：在每条后盖冷却通道与其对应的前盖冷却通道的开口端以及前盖板100和后盖板200相接触的部位涂覆环氧树脂AB胶，然后将前盖板100和后盖板200压合即可。

在本实施方式中，后盖冷却通道的形成过程与前盖冷却通道的形成过程相同，多条后盖冷却通道构成后盖冷却通道组。后盖冷却通道组包括与第一级台阶结构140上的前盖冷却通道对应的第一后盖冷却通道区域220、与第二级台阶结构150上的前盖冷却通道对应的第二后盖冷却通道区域230以及与第三级台阶结构160上的前盖冷却通道对应的第三后盖冷却通道区域240。

下面以第一级台阶结构140上的前盖冷却通道与第一后盖冷却通道区域220上的后盖冷却通道来进行说明。

如图4所示，第一后盖冷却通道区域220包括三条后盖冷却通道，分别为第一后盖冷却通道221、第二后盖冷却通道222及第三后盖冷却通道223。由于第一前盖冷却通道171是由圆形管直接构成的，第一后盖冷却通道221与第一前盖冷却通道171对应，形成密闭的圆柱形腔体；第二后盖冷却通道222与第二前盖冷却通道172对应，形成密闭的圆环形腔体。第三后盖冷却通道223与第三前盖冷却通道173对应，形成密闭的圆环形腔体。

后盖板200的另一侧表面上设置有贯穿后盖板200的冷却介质的进口组250与出口组260。进口组250与出口组260中具体的进口与出口的数目根据后盖冷却通道的数目来确定。每一条后盖冷却通道都有与其对应的一个进口和一个出口，且进口和出口均与后盖冷却通道连通。从而每一条前盖冷却通道、与其对应的后盖冷却通道、与后盖冷却通道对应的进口及出口一起构成一条冷却介质的流通回路。

在本实施方式中，后盖冷却通道与前盖冷却通道一一对应，因此，共有九条后盖冷却通道。从而，进口组250包括九个进口，分别为第一进口251、第二进口252......及第九进口259；出口组260包括九个出口，分别为第一出口261、第二出口262......及第九出口269。

在本实施方式中，与每一条后盖冷却通道对应的进口和出口相对于槽底的中心部位呈对称分布。也即对应的进口和出口设置在圆环形后盖冷却通道某一条直径的两端。在外力的作用下，当冷却介质从进口进入至后盖冷却通道内后，由于后盖冷却通道为圆环形，因此，冷却介质会分成两条流路，再向前盖冷却通道内流动。如果进口与出口比较靠近的话，冷却介质会很较快的从出口流出，而导致冷却介质在前盖冷却通道与后盖冷却通道相连通形成的密闭圆环形腔体内停留的时间过短，不能有效利用冷却介质，以及出现部分前盖冷却通道内没有冷却介质通过的情况。可以理解，进口和出口并不一定要严格的设置在在圆环形后盖冷却通道某一条直径的两端，可以有偏离。

进一步，在本实施方式中，为了能使薄片激光器增益介质的冷却装置10更简洁，以及方便后续控制冷却介质的输入及输出，进口组250与出口组260中所有的进口与出口都在一条直线上。

上述薄片激光器增益介质的冷却装置工作时，如图3～4所示，以第一级台阶结构140上的第二前盖冷却通道172、第一后盖冷却通道区域220上的第二后盖冷却通道222、与第二后盖冷却通道222a连通的第二进口252以及与第二后盖冷却通道222b连通的第二进口262构成冷却介质的流通回路为例来进行说明。

具体如下：在外力的作用下，将储存于冷却机（图未示）内的冷却介质输出。冷却介质通过第二进口252进入至第二后盖冷却通道222a中，再进入第二前盖冷却通道172。同时冷却介质分流成两路，并流向与第二出口262连通的第二后盖冷却通道222b的一端，再通过第二出口262流回至冷却机内。此过程为连续过程，构成冷却介质的流通回路中一直有充足的冷却介质。冷却介质在流动的过程中，与放置在平面结构的表面120上的增益介质20进行热交换，达到散热的目的。上述薄片激光器增益介质的冷却装置总共设置有九条冷却介质的流通回路，九条冷却介质的流通回路的工作过程相同。

在本实施方式中，冷却介质储存于冷却机内，而凹槽130的槽底为圆形或正多边形的多级台阶结构。因此可以为每一级台阶结构提供一台冷却机，并根据每一级台阶结构上的前盖冷却通道的数目，将储存于冷却机内的冷却介质进行分流，从而为每一条前盖冷却通道提供冷却介质。可以通过调节每台冷却机的制冷量、冷却介质温度、冷却介质流量等参数，来控制每一级台阶结构的冷却力度，进一步实现对薄片增益介质20不同部位进行不同强度的散热。而且冷却力度与增益介质产生热量的特性相适应，从而使得薄片增益介质20的温度均匀分布，避免薄片增益介质20的热透镜效应。

可以理解，也可以单独为每一条前盖冷却通道提供一台制冷机，实现对薄片增益介质20更加精细的温度调控。

上述薄片激光器增益介质的冷却装置10中的每一条前盖冷却通道、与其对应的后盖冷却通道、与后盖冷却通道对应的进口及出口一起构成一条冷却介质的流通回路。流通的冷却介质与增益介质进行热交换，从而实现对薄片增益介质20的冷却。凹槽130的槽底距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周逐渐递增，而前盖冷却通道设置在凹槽130的槽底上并由槽底封闭。从而前盖冷却通道的封闭端距离平面结构的表面120的距离自槽底的中心部位向四周递增，而平面结构的表面120用于放置薄片增益介质20，从而距离平面结构的表面120的距离最短的流通回路中的冷却介质与增益介质的距离最近。热量经薄片增益介质20传导至平面结构的表面120后，再经很短的距离就与冷却介质进行热交换。而距平面结构的表面120距离较远的流通回路中的冷却介质与薄片增益介质20的距离也较远。热量经薄片增益介质20传导至平面结构的表面120后，需要经较长的距离才能与冷却介质进行热交换。从而上述薄片激光器增益介质的冷却装置10能为薄片增益介质20的不同部位提供不同的冷却力度。

而激光器工作时，加载到薄片增益介质20上的热量使得薄片增益介质20的温度成高斯分布，即薄片增益介质20中间部分的能量密度较高，从中间部分向四周扩散的部分的能量密度逐渐降低。因此，上述薄片激光器增益介质的冷却装置10能使薄片增益介质20的较高能量密度的部分较快的冷却，而使较低能量密度的部分冷却的相对较慢，从而使得薄片增益介质20的温度均匀分布，避免薄片增益介质20的热透镜效应。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，包括配合使用的前盖板和后盖板；

所述前盖板一侧的表面为平面结构，另一侧的表面开设有凹槽，所述凹槽的槽底距离所述平面结构的表面的距离自所述槽底的中心部位向四周逐渐递增，所述槽底设有围绕所述中心部位设置的多条前盖冷却通道，所述前盖冷却通道远离所述槽底的一端开口，另一端由所述槽底封闭；

所述后盖板一侧的表面上设有与所述前盖冷却通道一一对应的后盖冷却结构，所述后盖冷却通道远离所述后盖板的一端开口，每条所述后盖冷却通道与对应的所述前盖冷却通道通过各自的开口端连通形成密闭的腔体，所述后盖板另一侧的表面上开设有与每条后盖冷却通道对应的冷却介质的入口和出口。

2.根据权利要求1所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述凹槽的槽底为圆形或正多边形的多级台阶结构，且每一级台阶结构上至少设有一条所述前盖冷却通道。

3.根据权利要求2所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，每一级台阶结构上设有多个呈同心排列的管，相邻两管的管壁之间的间隔构成所述前盖冷却通道，其中，所述管为圆形管或正多边形管。

4.根据权利要求3所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述管的长度相同。

5.根据权利要求3所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，相邻两级台阶结构的交替部位的管设置在距离所述平面结构的表面的距离较远的一级台阶结构上。

6.根据权利要求5所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述凹槽的槽底为圆形的三级台阶结构。

7.根据权利要求6所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述三级台阶结构包括距离所述平面结构的表面的距离逐渐递增的第一级台阶结构、第二级台阶结构以及第三级台阶结构；所述第一级台阶结构上设置有两个圆形管，所述第二级台阶结构上设置有四个圆形管，所述第三级台阶结构上设置有两个圆形管。

8.根据权利要求2所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括制冷机，所述制冷机的数量与所述多级台阶结构的级数或前盖冷却通道的数量对应。

9.根据权利要求1所述的薄片激光器增益介质的冷却装置，其特征在于，所述与每条后盖冷却通道对应的冷却介质的入口和出口相对于所述槽底的中心部位呈对称分布。

10.一种包含如权利要求1-9中任一项所述的薄片激光器增益介质的冷却装置的激光器。

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