CN115166931A - 一种反射镜冷却系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种反射镜冷却系统，包括反射镜主体，在反射镜主体上开设有沿长度方向伸展的冷却槽；冷却槽内盛有具有良好导热性能的导热液体，其特征在于，还包括冷却块组，通过导热液体在反射镜主体和冷却块组之间进行热传递，从而冷却反射镜主体；同时，冷却块组的部分振动由导热液体吸收，从而降低冷却块组的振动对反射镜主体稳定性的影响。与现有技术相比，本发明可以通过调整子冷却块的数量和子冷却块之间的间距来构建多种冷却模式，从而可以对不同模式的入射光进行更优的冷却。

Description

一种反射镜冷却系统
技术领域
本发明涉及一种能够在光束传输过程中使用的反射镜冷却系统，属于先进光源技术领域。
背景技术
在先进光源领域中，光学元件的精度对光束传输有着非常重要的影响。
在光束传输过程中，光学元件由于受到高热负载高重频的光束照射，其光学表面会产生热变形从而影响出光质量，特别是光斑聚焦问题，甚至导致整个装置无法有效传递光束。所以为了保证光束能正常传输，光学元件的面形误差必须控制在极低范围内。光学元件的面形误差主要有加工误差、夹持误差和热变形。对于热变形，是因为在反射镜的实际使用过程中，需要对光斑不同的入射光进行反射，不同光斑会导致不同的热变形，就对反射镜的冷却系统提出了挑战。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在光束传输过程中，对于不同光斑的入射光，反射镜都需要被良好的冷却。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种反射镜冷却系统，包括反射镜主体，将反射镜主体受到光斑照射的一面定义为光学表面，将光学表面长边所在方向定义为长度方向，则在反射镜主体上开设有沿长度方向伸展的冷却槽；冷却槽内盛有具有良好导热性能的导热液体，其特征在于，还包括冷却块组，冷却块组与导热液体接触且与反射镜主体不直接接触，通过导热液体在反射镜主体和冷却块组之间进行热传递，从而冷却反射镜主体，以改变反射镜主体在光学表面上的热变形；同时，冷却块组的部分振动由导热液体吸收，从而降低冷却块组的振动对反射镜主体稳定性的影响。
优选地，所述冷却块组由若干个独立的子冷却块构成，相邻子冷却块之间沿长度方向的间距可调，依据光斑的尺寸调整相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑位置相对应，且所形成的冷却块组的长度与光斑的尺寸匹配。
优选地，所述光斑为单极值光斑：
若光斑尺寸越大，则调节相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组的长度越大，并且所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑的位置对应；
若光斑尺寸调节相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组的长度越小，并且所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑的位置对应。
此外，所述光斑可为具有N个极值的光斑，N≥2，则：
调节相邻子冷却块的间距，使得冷却块组中的所有子冷却块分别组成N组子冷却块组，每个子冷却块组在反射镜主体上的位置与一个光斑极值的位置相对应，且每个子冷却块组的长度与位置相对的光斑极值的尺寸相匹配。
与现有技术相比，本发明可以通过调整子冷却块的数量和子冷却块之间的间距来构建多种冷却模式，从而可以对不同模式的入射光进行更优的冷却。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为本发明的局部剖视图；
图3示意了三种不同光斑；
图4示意了本发明的工作模式一；
图5示意了本发明的工作模式二；
图6示意了本发明的工作模式三。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1及图2所示，本发明公开的一种反射镜冷却系统，包括反射镜主体1、导热液体2和冷却块组3。将反射镜主体1受到光斑4照射的一面定义为光学表面1-1，光斑4为尺寸可以变化的热源。光学表面1-1为工作面，可以实现光束的反射。将光学表面1-1长边所在方向定义为长度方向，则在反射镜主体1上开设有沿长度方向伸展的冷却槽1-2。本实施例中，冷却槽1-2位于反射镜主体1的上表面。冷却槽1-2内盛有导热液体2，导热液体2具有良好的导热性能。冷却块组3与导热液体2接触，且与反射镜主体1不直接接触，通过导热液体2在反射镜主体1和冷却块组3之间进行热传递，从而冷却反射镜主体1。导热液体2还可以减小冷却块组3的振动对反射镜主体1稳定性的影响。
冷却块组3由若干个独立的子冷却块构成，子冷却块之间沿长度方向的间距可调。根据光斑4的尺寸，调整冷却块组3中相邻子冷却块之间的间距，以改变反射镜主体1在光学表面1-1上的热变形。对于如图3所示的footprint较小的单极值光斑1(本发明中，将footprint定义为“尺寸”)，调整冷却块组3中相邻子冷却块之间的间距，使冷却块组3工作于如图4所示的冷却模式一。对于如图3所示的尺寸较大的单极值光斑2，调整冷却块组3中相邻子冷却块之间的间距，使冷却块组3工作于如图5所示的冷却模式二。对于如图3所示的具有多个极值的光斑3，调整冷却块组3中相邻子冷却块之间的间距，使冷却块组3的位置对应于光斑不同极值所在位置，并且根据不同极值对应的尺寸来调节冷却块组3的长度，使得冷却块组3工作于如图6所示的冷却模式三。

Claims (4)

1.一种反射镜冷却系统，包括反射镜主体，将反射镜主体受到光斑照射的一面定义为光学表面，将光学表面长边所在方向定义为长度方向，则在反射镜主体上开设有沿长度方向伸展的冷却槽；冷却槽内盛有具有良好导热性能的导热液体，其特征在于，还包括冷却块组，冷却块组与导热液体接触且与反射镜主体不直接接触，通过导热液体在反射镜主体和冷却块组之间进行热传递，从而冷却反射镜主体，以改变反射镜主体在光学表面上的热变形；同时，冷却块组的部分振动由导热液体吸收，从而降低冷却块组的振动对反射镜主体稳定性的影响。
2.如权利要求1所述的一种反射镜冷却系统，其特征在于，所述冷却块组由若干个独立的子冷却块构成，相邻子冷却块之间沿长度方向的间距可调，依据光斑的尺寸调整相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑位置相对应，且所形成的冷却块组的长度与光斑的尺寸匹配。
3.如权利要求2所述的一种反射镜冷却系统，其特征在于，所述光斑为单极值光斑：
若光斑尺寸越大，则调节相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组的长度越大，并且所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑的位置对应；
若光斑尺寸调节相邻子冷却块的间距，使得所形成的冷却块组的长度越小，并且所形成的冷却块组在反射镜主体上的位置与光斑的位置对应。
4.如权利要求2所述的一种反射镜冷却系统，其特征在于，所述光斑为具有N个极值的光斑，N≥2，则：
调节相邻子冷却块的间距，使得冷却块组中的所有子冷却块分别组成N组子冷却块组，每个子冷却块组在反射镜主体上的位置与一个光斑极值的位置相对应，且每个子冷却块组的长度与位置相对的光斑极值的尺寸相匹配。
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