CN104218436A - 基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置 - Google Patents

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CN104218436A CN201410500095.3A CN201410500095A CN104218436A CN 104218436 A CN104218436 A CN 104218436A CN 201410500095 A CN201410500095 A CN 201410500095A CN 104218436 A CN104218436 A CN 104218436A
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李学春
黄文发
王江峰
卢兴华
黄庭瑞
汪超
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Abstract

一种基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置，由两条蓝宝石板条、两个铜热沉和循环冷却水通道三部分组成。第一蓝宝石板条和第二蓝宝石板条分别紧密贴合在片状钕玻璃增益介质的两个通光面上，两个铜热沉分别设置在蓝宝石板条的两端，并与蓝宝石紧密贴合。本发明可实现片状钕玻璃激光放大器的高功率、高重复频率、高光束质量的激光脉冲放大，具有结构紧凑，可靠性好的优点。

Description

基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置
技术领域
本发明涉及重复频率激光放大器，特别是一种基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置。
背景技术
高重复频率是对未来惯性聚变能源(Inertial Fusion Energy，简称IFE)激光驱动器的一个基本要求。采用激光二极管泵浦，利用主动冷却替代传统的被动冷却已成为实现高功率钕玻璃激光放大器重复频率运行的重要技术途径。目前，对于片状激光放大器，常用的冷却方法是气体冷却，如美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的Mercury激光装置[参考文献1、Bayramian A,Armstrong P,Ault E,et al.The Mercury Project:A highaverage power,gas-cooled laser for inertial fusion energy development[J].Fusion Science and Technology,2007,52(3):383-387.]。气体冷却方式虽然可以主动带走激活材料中的废热，但气体的热导率不高，散热能力有限，而且对于设计和实验方面都存在着复杂性和不便性。在设计中要考虑气体流动、气流通道以及密封性等问题，在实验过程中需要使用体积庞大的气体循环装置，这给实验过程带来极大的不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述高功率钕玻璃激光放大器中热管理技术的不足，提出一种基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置，以实现钕玻璃激光放大器较高重复频率的高功率激光输出。
本发明的技术解决方案如下：
一种基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置，其特点在于，包括：两条蓝宝石板条、两个铜热沉及循环冷却水通道，所述的蓝宝石板条分别紧密贴合在所述的片状钕玻璃增益介质的两个通光面上，两个铜热沉分别设置在所述的蓝宝石板条的两端。
所述的第一蓝宝石板条和第二蓝宝石板条的面尺寸均大于所述的钕玻璃增益介质通光面的尺寸，以形成蓝宝石包层。
所述的铜热沉前表面带有凹槽，该凹槽供所述的蓝宝石板条的两端紧密设置。
所述的第一蓝宝石板条和第二蓝宝石板条不与所述的片状钕玻璃增益介质接触的端面镀有对泵浦光和信号光的增透膜。
本发明的优点在于：
1、本发明采用热导率高、光学透明性好的蓝宝石作为热沉材料，钕玻璃增益介质产生的热量通过蓝宝石板条迅速转移到热沉积装置并且通过循环冷却水迅速带离整个系统，可以实现高效的冷却。
2、本发明采用端面冷却，温度梯度方向与钕玻璃增益介质表面垂直，热量沿垂直于增益介质表面方向迅速被带离系统，能够明显减小光束畸变带来的影响，为放大器重复频率运行提供了基础。
附图说明
图1是本发明基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
先请参阅图1，图1是本发明基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置实施例的结构示意图。由图可见，本发明包括：钕玻璃增益介质1、第一蓝宝石板条2、第二蓝宝石板条3、第一铜热沉4、第二铜热沉5、循环冷却水6，其中：第一蓝宝石板条2和第二蓝宝石板条3分别与钕玻璃增益介质1的两个端面紧密贴合，第一铜热沉4和第二铜热沉5分别设置于第一蓝宝石板条2和第二蓝宝石板条3的两端，循环冷却水6穿过第一铜热沉4和第二铜热沉5的内部循环冷却水通道。
所述的第一蓝宝石板条2和第二蓝宝石板条3的面尺寸均大于所述的钕玻璃增益介质1的通光面尺寸，以形成蓝宝石包层。
所述的第一铜热沉4和第二铜热沉5前表面带有凹槽，该凹槽供所述的第一蓝宝石板条2和第二蓝宝石板条3的两端紧密设置。
所述的第一蓝宝石板条2和第二蓝宝石板条3不与所述的片状钕玻璃增益介质1接触的端面镀有对泵浦光和信号光的增透膜。
本发明采用热导率高、光学透明性好的蓝宝石作为热沉材料，钕玻璃增益介质产生的热量通过蓝宝石板条迅速转移到热沉积装置并且通过循环冷却水迅速带离整个系统，可以实现高效的冷却。
本发明采用端面冷却，温度梯度方向与钕玻璃增益介质表面垂直，热量沿垂直于增益介质表面方向迅速被带离系统，能够明显减小光束畸变带来的影响，为放大器重复频率运行提供了基础。
实验表明，本发明可实现片状钕玻璃激光放大器的高功率、高重复频率、高光束质量的激光脉冲放大，具有结构紧凑，可靠性好的优点。

Claims (4)

1.一种基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置，其特征在于，包括：两条蓝宝石板条、两个铜热沉及循环冷却水通道，所述的蓝宝石板条分别紧密贴合在所述的片状钕玻璃增益介质的两个通光面上，两个铜热沉分别设置在所述的蓝宝石板条的两端。
2.根据权利要求1所述的基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器的冷却装置，其特征在于所述的第一蓝宝石板条和第二蓝宝石板条的面尺寸均大于所述的钕玻璃增益介质通光面的尺寸，以形成蓝宝石包层。
3.根据权利要求1所述的基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器冷却装置，其特征在于所述的铜热沉前表面带有凹槽，该凹槽供所述的蓝宝石板条的两端紧密设置。
4.根据权利要求1至3任一项所述的基于蓝宝石包层的片状钕玻璃激光放大器冷却装置，其特征在于所述的第一蓝宝石板条和第二蓝宝石板条不与所述的片状钕玻璃增益介质接触的端面镀有对泵浦光和信号光的增透膜。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105207045A (zh) * 2015-10-19 2015-12-30 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种片状激光放大器的热畸变补偿装置
CN111509531A (zh) * 2020-04-08 2020-08-07 中国科学院上海光学精密机械研究所 重复频率片状放大器无应力装夹方法
CN111952825A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 科谱(宁波)科技有限公司 一种激光器的增益介质冷却装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5317585A (en) * 1992-08-17 1994-05-31 Hughes Aircraft Company Laser reflecting cavity with ASE suppression and heat removal
CN1181649A (zh) * 1996-07-15 1998-05-13 Trw公司 用二极管激光器抽运的固体激光增益模块
US20050180472A1 (en) * 2002-04-07 2005-08-18 Nucleal Research Center Diamond-cooled solid-state laser
CN102136672A (zh) * 2011-03-15 2011-07-27 上海交通大学 基于碳化硅包层板条的激光器冷却装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5317585A (en) * 1992-08-17 1994-05-31 Hughes Aircraft Company Laser reflecting cavity with ASE suppression and heat removal
CN1181649A (zh) * 1996-07-15 1998-05-13 Trw公司 用二极管激光器抽运的固体激光增益模块
US20050180472A1 (en) * 2002-04-07 2005-08-18 Nucleal Research Center Diamond-cooled solid-state laser
CN102136672A (zh) * 2011-03-15 2011-07-27 上海交通大学 基于碳化硅包层板条的激光器冷却装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105207045A (zh) * 2015-10-19 2015-12-30 中国科学院上海光学精密机械研究所 一种片状激光放大器的热畸变补偿装置
CN111509531A (zh) * 2020-04-08 2020-08-07 中国科学院上海光学精密机械研究所 重复频率片状放大器无应力装夹方法
CN111509531B (zh) * 2020-04-08 2021-06-01 中国科学院上海光学精密机械研究所 重复频率片状放大器无应力装夹方法
CN111952825A (zh) * 2020-08-19 2020-11-17 科谱(宁波)科技有限公司 一种激光器的增益介质冷却装置

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