CN115198375B - 一种紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法，所述紫外非线性晶体控温炉包括炉芯组件、控温组件以及导气组件，所述紫外非线性晶体控温炉采用流动高温气体对紫外非线性晶体进行包裹吹扫的方式进行控温，能够使紫外非线性晶体加热均匀，改善温度梯度问题，而且加热、降温速度快，同时流动高温气体还能够起到保护紫外非线性晶体的作用，而且所述紫外非线性晶体控温炉通过采用环形腔室和环形导气口供气体流通的形式，可以使气体流动更加均匀，加热更加充分，加热效率更高，另外，所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，具有较高的温度稳定性、换热面积以及控温精度。

Description

一种紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法

技术领域

本发明涉及晶体控温技术领域，特别是涉及一种紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法。

背景技术

为了达到相位匹配，使非线性晶体在低于室温的温度下运行通常是有问题的，因为如果周围空气不够干燥，则可能引起水冷凝在晶体表面。即使晶体材料对水不敏感，相较于通常情况，微小的水滴也会将激光聚焦，从而损伤晶体材料。另一方面，当温度快速变化或频繁变化的时候，在晶体恒温箱中的非临界相位匹配晶体会出现问题。尤其地，抗反射膜会由于不同的材料膨胀系数而被损伤。

因此非线性晶体一般需要在特定的温度下才能实现非线性光学转化，为了得到稳定的高效的非线性效率，非线性晶体通常工作在特定的高温环境中。由于紫外激光的波长短，单光子能量大，晶体材料通常对紫外光(具有高的光子能量)更敏感，而展示出更高的吸收率。尤其在超短脉冲情况下，高的群速度失配需要使用更短的晶体，更短的晶体在转换效率不变的情况下需要更高的光强度，这使得紫外晶体的工作环境极为苛刻，为产生高功率紫外线，非线性晶体会变成消耗品。为了延长紫外非线性晶体的工作寿命，对紫外非线性晶体的工作温度要求也更加严苛。激光通过非线性晶体时，在非线性晶体中产生非线性光学转化，转化效率较低，一部分入射激光能量以热量的形式留在晶体内部，还有一部分未发生转化反应的入射激光通过非线性晶体后随发生转化的激光传播。而且，此种转化率较低的现象随着激光波长变短，单光子能量变大，其转化率会进一步降低。

目前在固体激光器中非线性晶体的加热控温方式通常包括以下两种：

一种是采用金属热传导的方式，该方式具体将非线性晶体放置在一个热沉基座上，用压块压在非线性晶体上，通过加紧装置将非线性晶体加紧固定在热沉上。通过贴合在基座上的加热装置对非线性晶体进行加热控温。此种方式通过加热底部和一个侧面的方式，将热量传导给整个晶体，由于晶体受热不均匀，因此会产生温度的梯度效应。由于紫外非线性晶体对工作温度要求极为苛刻，晶体不同位置的温度差会对晶体的工作效率造成严重影响。因此该方案一般只能用在较小横截面的晶体上，较小的晶体截面无法通过移点提高晶体的寿命，造成激光器寿命短的问题。

第二种是采用空间热辐射和空气、金属热传导的方式，该方式具体将非线性晶体放置在带有凹槽的基座内，上面压一块压块，压块上面设置有带有螺纹的固定压块和设置于固定压块的顶丝，通过调节顶丝改变压块的压力大小固定非线性晶体，在基座和固定压块外有一个加热装置，在加热装置外有一层保温层。该方式通过辐射的方式加热晶体，其加热速度较慢。而且，当需要给晶体降温时由于晶体在炉子内部，需要先将外围加热装置的温度降下来后，才能通过热辐射的方式将晶体的温度降下来，同样晶体降温的速度也较慢。

总的来讲，现有的晶体控温方式存在晶体加热不均匀所产生的温度梯度问题，和加热、降温速度慢的问题，而且现有的晶体控温方式均没有对晶体设置保护措施，晶体容易发生损坏，原因有二：其一，晶体表面容易发生潮解，造成晶体表面雾化，激光通过晶体表面的透过率降低；同时激光通过雾化的表面时大量能量被吸收转化为热量，容易造表面的热应力损伤，从而降低晶体寿命。其二，激光器内部的微粒杂质通过布朗运动扩散并附着到晶体表面，降低了晶体的损伤阈值，激光通过表面的微粒时会导致晶体局部损伤。

发明内容

本发明的一目的是，提供一种紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法，所述紫外非线性晶体控温炉采用流动高温气体对紫外非线性晶体进行包裹吹扫的方式进行控温，能够使紫外非线性晶体加热均匀，改善温度梯度问题，而且工作时加热、降温速度快，使得紫外非线性晶体工作温度更加稳定，同时流动高温气体还能够起到保护紫外非线性晶体的作用。

本发明在一方面提供了一种紫外非线性晶体控温炉，包括炉芯组件、控温组件以及导气组件，其中所述炉芯组件用于安装紫外非线性晶体，所述导气组件用于向所述炉芯组件通入气体，所述紫外非线性晶体控温炉还包括连接所述导气组件和所述炉芯组件的气体流路，所述控温组件设置于所述气体流路上，用于调节进入所述气体流路的气体温度，使得气体达到所述紫外非线性晶体的工作温度，其中气体进入所述气体流路后，经由所述控温组件加热至所述紫外非线性晶体的工作温度后进入所述炉芯组件内，对所述紫外非线性晶体的多个导气面进行包裹吹扫，从而使得所述紫外非线性晶体的温度达到工作温度。

在本发明的一实施例中，所述炉芯组件包括用于安装紫外非线性晶体的炉芯座和炉芯盖，所述炉芯座和所述炉芯盖与所述紫外非线性晶体之间均设置有用于供气体通过的导气间隙；

所述导气组件包括导气环和连接于所述导气环的导气管，所述导气管具有供气体进入的注气管道；

控温单元，所述控温单元包括第一控温模块、设置于所述第一控温模块内的第二控温模块以及设置于所述第二控温模块与所述第一控温模块之间的控温炉中间结构件，其中所述炉芯组件安装于所述第二控温模块内；

其中所述导气环和所述第一控温模块之间形成有第一环形腔室，所述第一环形腔室用于对经由所述导气管的所述注气管道输入的气体进行匀化；所述控温炉中间结构件与所述第一控温模块之间设置有贯通于所述第一环形腔室的第一环形导气口和贯通于所述第一环形导气口的第二环形腔室；所述控温炉中间结构件于对应于所述第二环形腔室的尾端位置设置有多个导气小孔；所述控温炉中间结构件与所述第二控温模块之间设置有与所述导气小孔贯通的第三环形腔室和与所述第三环形腔室贯通的第二环形导气口；所述第二控温模块和所述导气环之间形成有连通所述第二环形导气口的导气通道；所述炉芯组件内形成有连通所述导气通道的第一空腔和经由多个所述导气间隙连通所述第一空腔的第二空腔；

其中所述第一环形腔室、所述第一环形导气口、所述第二环形腔室、所述导气小孔、所述第三环形腔室、所述第二环形导气口、所述导气通道、所述第一空腔、所述导气间隙以及所述第二空腔形成所述气体流路，所述紫外非线性晶体控温炉通过控制所述第一控温模块和所述第二控温模块的工作，来实现对进入所述气体流路的气体温度的调节，确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体的工作温度。

在本发明的一实施例中，所述第一环形导气口的截面积小于所述第二环形腔室的截面积，所述第二环形导气口的截面积小于所述第三环形腔室的截面积。

在本发明的一实施例中，所述第一控温模块包括由内至外依次设置的第一控温炉结构件、第一绝缘层以及第一加热件；

所述第二控温模块包括由内至外依次设置的第二控温炉结构件、第二绝缘层、第二加热件、第三绝缘层以及密封件；

其中所述第一环形腔室形成于所述第一控温炉结构件和所述导气环之间，所述第一环形导气口和所述第二环形腔室形成于所述第一控温炉结构件和所述控温炉中间结构件之间，所述第三环形腔室形成于所述控温炉中间结构件和所述密封件之间。

在本发明的一实施例中，所述第一控温炉结构件于对应于所述第二环形腔室的尾端位置设置有第一凹槽，所述导气环于对应于所述第二环形导气口的位置设置有第二凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括分别设置于所述第一凹槽和所述第二凹槽的第一温度传感器和第二温度传感器，其中，

所述第一温度传感器用于监测所述第二环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第一温度传感器的监测结果控制所述第一加热件的加热功率；

所述第二温度传感器用于监测所述第三环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第二温度传感器的监测结果控制所述第二加热件的工作状态，从而确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体的工作温度。

在本发明的一实施例中，所述第二控温炉结构件在对应于所述第二空腔的位置设置有第三凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置于所述第三凹槽的第三温度传感器，所述第三温度传感器用于监测流入所述第二空腔的气体温度，其中通过所述第三温度传感器的监测结果判断所述紫外非线性晶体的温度。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温炉还包括外壳和分别设置于所述外壳的两端的前端盖和后端口，所述外壳内容置有所述炉芯组件、所述控温单元以及所述导气组件，所述前端盖和所述后端盖具有贯通所述容置室的通光孔，所述通光孔用于供激光穿过，并用于排出所述第二空腔的气体。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置在所述外壳内侧的隔热层，所述前端盖和所述后端口分别通过第一螺钉和第二螺钉固定到所述隔热层上，所述隔热层和所述外壳设置有相对应的通孔，所述导气环设置有与所述通孔位置相对应的螺纹孔，所述螺纹孔用于螺纹安装所述导气管。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过镜片固定件固定安装在所述前端盖的镜片，所述镜片被设置为允许激光通过，同时起到阻挡气体的作用，使得加热后的气体能够沿所述第一空腔向所述第二空腔的方向流动。

在本发明的一实施例中，所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体通过固定圈固定连接；所述控温炉中间结构件通过第三螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过第四螺钉固定连接于所述第二控温炉结构件的密封件固定环，所述第一控温炉结构件通过第五螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述炉芯组件通过第六螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述导气环通过所述第七螺钉与所述第一控温炉结构件固定连接；

其中所述第一空腔为由所述前端盖、所述镜片、所述导气环、所述密封件固定环、所述第二控温炉结构件、所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体界定形成的一个空腔；

所述第二空腔为由所述后端口、所述第二控温炉结构件、所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体界定形成的一个空腔。

在本发明的一实施例中，所述第一加热件和所述第二加热件为加热丝或加热片。

本发明在另一方面还提供了一种紫外非线性晶体控温炉的控温方法，包括步骤：

经由导气管向第一环形腔室导入气体，气体在所述第一环形腔室内进行匀化，匀化后的气体经由环形导气口进入第二环形腔室；

通过第一控温模块的第一加热件加热第一控温炉结构件，从而经由所述第一控温炉结构件将热量传递至所述第二环形腔室内的气体，使气体达到紫外非线性晶体的工作温度；

通过第一温度传感器监测所述第二环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第一温度传感器的监测结果控制所述第一加热件的加热功率；

加热后的气体经由导气小孔进入第三环形腔室，通过第二温度传感器监测所述第三环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第二温度传感器的监测结果控制第二加热件的工作状态，以确保所述第三环形腔室内的气体温度达到紫外非线性晶体的工作温度；

所述第三环形腔室内的气体经由第二环形导气口和导气通道进入第一空腔，对第一空腔内的紫外非线性晶体的多个导气间隙进行包裹吹扫，以使得紫外非线性晶体的温度达到工作温度；

吹扫后的气体进入第二空腔，并经由所述紫外非线性晶体控温炉的通光孔排出。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温炉的控温方法还包括步骤：通过第三温度传感器监测所述第二空腔内的气体温度，并通过所述第三温度传感器的监测结果判断所述紫外非线性晶体的温度。

在本发明的一实施例中，其中在所述通过第二温度传感器监测所述第三环形腔室内的气体温度的步骤中，当所述第二温度传感器监测到气体在流经所述第三环形腔室后温度达到所述紫外非线性晶体的工作温度，则所述第二加热件不工作；当所述第二温度传感器监测到气体在流经所述第三环形腔室时温度低于所述紫外非线性晶体的工作温度，控制所述第二加热件工作，以将气体加热到所述紫外非线性晶体的工作温度。本发明在另一方面还提供了一种紫外非线性晶体控温炉的装配方法，包括步骤：

S1、组装控温单元：在第二控温模块的第二控温炉结构件外包裹第二绝缘层、在所述第二绝缘层上缠绕第二加热件、在所述第二加热件外包裹第三绝缘层，将密封件套在第三绝缘层上；

将所述第二控温炉结构件和所述控温炉中间结构件固定连接，以固定所述密封件的一侧；

将密封件固定环固定在所述第二控温炉结构件上，以通过所述密封件固定环固定所述密封件的另一侧；

将第一控温模块的第一控温炉结构件和所述第二控温炉结构件固定连接，将第一温度传感器安装到所述第一控温炉结构件的第一凹槽内，然后在所述第一控温炉结构件外包裹第一绝缘层，然后在所述第一绝缘层外缠绕第一加热件；

将第二温度传感器安装到导气环的第二凹槽内，并将所述第二凹槽密封，将组装好的所述导气环与所述第一控温炉结构件固定连接；

将第三温度传感器安装到所述第二控温炉结构件的第三凹槽内，完成所述控温单元的组装；

S2、组装外壳组件：将隔热层套入外壳内，并将所述隔热层和外壳的通孔对齐，得到所述外壳组件；

S3、组装炉芯组件：通过固定圈将炉芯座、炉芯盖以及紫外非线性晶体固定组装，得到所述炉芯组件；

S4、将所述控温单元套入所述外壳组件中，并将所述导气环的螺纹孔与所述通孔对齐，然后将导气管通过螺纹安装到所述导气环上；

S5、将所述炉芯组件固定到所述第二控温炉结构件内；

S6、将后端口和前端盖分别固定在所述隔热层的两侧，并将镜片安装到前端盖上，然后采用镜片固定件固定所述镜片，至此完成所述紫外非线性晶体控温炉的装配工作。

本发明的所述的紫外非线性晶体控温炉通过采用流动高温气体包裹吹扫紫外非线性晶体的方式，来实现对紫外非线性晶体的加热控温，具有以下有益效果：

(1)由于紫外非线性晶体被包裹在流动高温气体内，紫外非线性晶体的各面能够受热均匀，因此紫外非线性晶体的不同位置不会出现由于加热不均匀造成的温度梯度问题，彻底消除现有控温方式所产生的温度梯度问题。

(2)由于紫外非线性晶体的前后端面均与流动高温气体接触，隔绝了外部的低温气体，保证了紫外非线性晶体不会出现前后端面温度低中间温度高的温度梯度问题。

(3)由于紫外非线性晶体的前后端面均与流动高温气体接触，隔绝了外部的低温气体，保证了紫外非线性晶体不会受到外部气体绕流对其造成的温度波动，提高了紫外非线性晶体工作温度的稳定性。

(4)由于通过流动高温气体对紫外非线性晶体进行加热控温，因此可以采用更大的气流对紫外非线性晶体的表面进行吹扫，从而可以降低紫外非线性晶体表面的损伤速度，提高紫外非线性晶体的工作寿命。

(5)由于采用流动高温气体对紫外非线性晶体进行加热控温，紫外非线性晶体工作时产生的热量可以及时的被流动高温气体带走，降低了紫外非线性晶体温度波动变化，提高紫外非线性晶体的工作稳定性、延长紫外非线性晶体的工作寿命。

(6)通过采用流动高温高纯惰性气体对紫外非线性晶体进行防护，可以避免环境中的微粒杂质吸附于晶体表面，造成晶体表面的激光损伤。

(7)通过采用流动高温高纯惰性气体对紫外非线性晶体进行防护，可以避免环境中的水分子与晶体表面接触，造成晶体表面潮解表面雾化。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉通过采用环形腔室和环形导气口的形式，可以使气体更加均匀的流动，保证气体加热更加均匀更加充分。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉在环形腔室的结构下进行加热，前后端的环形导气口进出气口截面积小于环形腔室的截面积的状态下，气体在环形腔室内停留的时间更长使气体可以得到更加充分的加热。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用环形腔室进行加热，可以在保证整个温控炉较小的体积下实现较大的气体接触面积，提高单位时间内气体的加热效率。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用环形的送气方式使紫外非线性晶体吹扫面受到的气流更加均匀，提高了气体对紫外非线性晶表面的保护效果，同时也可以降低扰流对激光光束质量的影响。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，提高了温控炉内部的温度稳定性，同时可以在较小的体积下获得更高的换热面积。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，外层可以通过大功率将气体加热到接近工作温度的状态，然后在内层加热时通过小功率把温度补偿到工作温度，这样可以具备更高的控温精度。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，外层可以通过大功率将气体加热到接近工作温度的状态，然后在内层加热时通过小功率把温度补偿到工作温度，这样可以在大的气体流量时仍然产生较好的温度稳定性。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，和三个温度传感器监测温度的方式，可以在气体流量波动时提供更加精准的控温，更好的保证控温精度。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉通过三个温度传感器配合工作，可以间接监测所述气体的流动情况，减少了流量传感器的使用。

本发明的所述的紫外非线性晶体控温炉通过三个温度传感器配合工作，可以在晶体位置前后直接采样对是否有气体进入进行判断，这样可以防止出现流量传感器有流量，但是由于在传输过程中出现问题，造成没有气体对紫外非线性晶体进行吹扫保护，但监测不到的问题。而且还能够避免通过其他位置进行气体流量测试时发生结果误判的现象。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

附图说明

图1为本发明的一优选实施例的所述紫外非线性晶体控温炉的立体结构示意图。

图2为图1所示的所述紫外非线性晶体控温炉的主视图。

图3为图1所示的所述紫外非线性晶体控温炉以与激光重合且垂直于其上表面的面为切面的剖视图。

图4为图1所示的所述紫外非线性晶体控温炉以前端盖与导气环接触的平面为切面的剖视图。

图5为图1所示的所述紫外非线性晶体控温炉以平行于正面且经过导气管中心的面为切面的剖视图。

图6为图1所示的所述紫外非线性晶体控温炉以平行于正面且经过导气口中心的面为切面的剖视图。

附图标号说明：后端口601，第一螺钉602，外壳603，隔热层604，前端盖605，第二螺钉606，镜片607，镜片固定件608，第二控温炉结构件609，第二绝缘层610，第二加热件611，第三绝缘层612，密封件613，控温炉中间结构件614，第三螺钉615，密封件固定环616，第四螺钉617，第一控温炉结构件618，第五螺钉619，第一绝缘层620，第一加热件621，导气环622，炉芯座623，第六螺钉624，炉芯盖625，固定圈626，紫外非线性晶体627，导气管628，第七螺钉629，第一温度传感器701，第二温度传感器702，第三温度传感器703，注气管道801，第一环形腔室802，第一环形导气口803，第二环形腔室804，导气小孔805，第三环形腔室806，第二环形导气口807，导气通道808，第一空腔809，导气间隙810，第二空腔811。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图6所示，根据本发明的一优选实施例的所述紫外非线性晶体控温炉的具体结构被阐明。

如图1所示，其中入射激光从正面射入温控炉，通过温控炉后从背面射出出射激光，然后根据图1定义温控炉的每个面。

具体地，如图1至图6所示，所述紫外非线性晶体控温炉包括炉芯组件、控温组件以及导气组件，其中所述炉芯组件用于安装紫外非线性晶体627，所述导气组件用于向所述炉芯组件通入气体，所述紫外非线性晶体控温炉还包括连接所述导气组件和所述炉芯组件的气体流路，所述控温组件设置于所述气体流路上，用于调节进入所述气体流路的气体温度，使得气体达到所述紫外非线性晶体627的工作温度，其中气体进入所述气体流路后，经由所述控温组件加热至所述紫外非线性晶体627的工作温度后进入所述炉芯组件内，对所述紫外非线性晶体627的多个导气面进行包裹吹扫，从而使得所述紫外非线性晶体627的温度达到工作温度。

具体地，如图3所示，所述炉芯组件包括用于安装紫外非线性晶体627的炉芯座623和炉芯盖625，所述炉芯座623和所述炉芯盖625与所述紫外非线性晶体627之间均设置有用于供气体通过的导气间隙810，以使得所述紫外非线性晶体627的各个面均能够与流动的高温气体相接触，使得所述紫外非线性晶体627的各个面均为导气面，有利于增大所述紫外非线性晶体627与流动的高温气体的接触面积，实现快速升温，并有利于确保升温均匀性。

值得一提的是，所述炉芯组件还包括用于固定所述炉芯盖625、所述炉芯座623以及所述紫外非线性晶体627的固定圈626。在这一实施例中，所述固定圈626为两个，分别设置于所述炉芯盖625和所述炉芯座623的两端。

具体地，所述导气组件包括导气环622和连接于所述导气环622的导气管628，所述导气管628具有供气体进入的注气管道801。

具体地，所述控温单元包括第一控温模块、设置于所述第一控温模块内的第二控温模块以及设置于所述第二控温模块与所述第一控温模块之间的控温炉中间结构件614，其中所述炉芯组件安装于所述第二控温模块内。

更具体地，所述导气环622和所述第一控温模块之间形成有第一环形腔室802，所述第一环形腔室802用于对经由所述导气管628的所述注气管道801输入的气体进行匀化；所述控温炉中间结构件614与所述第一控温模块之间设置有贯通于所述第一环形腔室802的第一环形导气口803和贯通于所述第一环形导气口803的第二环形腔室804；所述控温炉中间结构件614于对应于所述第二环形腔室804的尾端位置设置有多个导气小孔805；所述控温炉中间结构件614与所述第二控温模块之间设置有与所述导气小孔805贯通的第三环形腔室806和与所述第三环形腔室806贯通的第二环形导气口807；所述第二控温模块和所述导气环622之间形成有连通所述第二环形导气口807的导气通道808；所述炉芯组件内形成有连通所述导气通道808的第一空腔809和经由多个所述导气间隙810连通所述第一空腔809的第二空腔811。

可以理解的是，所述第一环形腔室802、所述第一环形导气口803、所述第二环形腔室804、所述导气小孔805、所述第三环形腔室806、所述第二环形导气口807、所述导气通道808、所述第一空腔809、所述导气间隙810以及所述第二空腔811形成所述气体流路，所述紫外非线性晶体控温炉通过控制所述第一控温模块和所述第二控温模块的工作，来实现对进入所述气体流路的气体温度的调节，确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体627的工作温度。

特别地，所述第一环形导气口803的截面积小于所述第一环形腔室802，以减慢气体进入所述第二环形腔室804的流速，以增加气体在所述第一环形腔室802中的均匀程度，从而确保所述第一控温模块能够对所述第二环形腔室804内的气体进行均匀充分的加热。

特别地，所述第二环形导气口807是一圈圆形小孔，在连通所述第三环形腔室806和所述导气通道808的同时，所述第二环形导气口807的截面积小于所述第三环形腔室806的截面积，可以使气体在所述第三环形腔室806内的驻留时间增加，使气体在所述第三环形腔室806内的加热更加充分，有利于提高气体工作加热能力。

值得一提的是，所述第二环形腔室804加热速度快，加热范围大，加热温度控制精度较低；所述第三环形腔室806加热范温度围小，加热温度控制精度高。

进一步地，所述第一控温模块包括由内至外依次设置的第一控温炉结构件618、第一绝缘层620以及第一加热件621。所述第二控温模块包括由内至外依次设置的第二控温炉结构件609、第二绝缘层610、第二加热件611、第三绝缘层612以及密封件613。

值得一提的是，所述第一加热件621和所述第二加热件611为加热丝或加热片，在本发明的一些实施例中，所述第一加热件621和所述第二加热件611也可以为其他加热设备，加热丝可以为铁铬铝、镍铬加热丝，本发明对此不作限制。

此外，还值得一提的是，所述第一绝缘层620、所述第二绝缘层610以及所述第三绝缘层612采用的绝缘材料可以为PTFE薄片，本发明对此不作限制。

可以理解的是，所述第一环形腔室802形成于所述第一控温炉结构件618和所述导气环622之间，所述第一环形导气口803和所述第二环形腔室804形成于所述第一控温炉结构件618和所述控温炉中间结构件614之间，所述第三环形腔室806形成于所述控温炉中间结构件614和所述密封件613之间。

进一步地，所述第一控温炉结构件618于对应于所述第二环形腔室804的尾端位置设置有第一凹槽，所述导气环622于对应于所述第二环形导气口807的位置设置有第二凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括分别设置于所述第一凹槽和所述第二凹槽的第一温度传感器701和第二温度传感器702，其中，

所述第一温度传感器701用于监测所述第二环形腔室804内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第一温度传感器701的监测结果控制所述第一加热件621的加热功率；

所述第二温度传感器702用于监测所述第三环形腔室806内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第二温度传感器702的监测结果控制所述第二加热件611的工作状态，从而确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体627的工作温度。

可以理解的是，所述紫外非线性晶体控温炉通过采用所述第一温度传感器701和所述第二温度传感器702分别监测气体通过所述第二环形腔室804和所述第三环形腔室806的温度的方式，能够提高控温精度。

特别地，在这一实施例中，所述第二控温炉结构件在对应于所述第二空腔811的位置设置有第三凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置于所述第三凹槽的第三温度传感器703，所述第三温度传感器703用于监测流入所述第二空腔811的气体温度，其中通过所述第三温度传感器703的监测结果判断所述紫外非线性晶体627的温度。

可以理解的是，所述紫外非线性晶体控温炉通过三个温度传感器配合工作，可以间接监测所述气体的流动情况，减少了流量传感器的使用，而且通过三个温度传感器配合工作，可以在晶体位置前后直接采样对是否有气体进入进行判断，这样可以防止出现流量传感器有流量，但是由于在传输过程中出现问题，造成没有气体对紫外非线性晶体进行吹扫保护，但监测不到的问题。而且还能够避免通过其他位置进行气体流量测试时发生结果误判的现象。

应该理解的是，所述紫外非线性晶体控温炉可以在所述气体流路上设置两个、三个或三个以上的温度传感器，以提高控温精度，本发明对温度传感器的设置数量和具体位置不作限制。

进一步地，所述紫外非线性晶体控温炉还包括外壳603和分别设置于所述外壳603的两端的前端盖605和后端口601，所述外壳603内容置有所述炉芯组件、所述控温单元以及所述导气组件，所述前端盖605和所述后端盖具有贯通所述容置室的通光孔，所述通光孔用于供激光穿过，并用于排出所述第二空腔811的气体。

进一步地，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置在所述外壳603内侧的隔热层604，所述前端盖605和所述后端口601分别通过第一螺钉602和第二螺钉606固定到所述隔热层604上，所述隔热层604和所述外壳603设置有相对应的通孔，所述导气环622设置有与所述通孔位置相对应的螺纹孔，所述螺纹孔用于螺纹安装所述导气管628。

特别地，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过镜片固定件608固定安装在所述前端盖605的镜片607，所述镜片607被设置为允许激光通过，同时起到阻挡气体的作用，使得加热后的气体能够沿所述第一空腔809向所述第二空腔811的方向流动。

进一步地，所述控温炉中间结构件614通过第三螺钉615与所述第二控温炉结构件609固定连接，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过第四螺钉617固定连接于所述第二控温炉结构件609的密封件固定环616，所述第一控温炉结构件618通过第五螺钉619与所述第二控温炉结构件609固定连接，所述炉芯组件通过第六螺钉624与所述第二控温炉结构件609固定连接，所述导气环622通过所述第七螺钉629与所述第一控温炉结构件618固定连接。

可以理解的是，其中所述第一空腔809为由所述前端盖605、所述镜片607、所述导气环622、所述密封件固定环616、所述第二控温炉结构件609、所述炉芯座623、所述炉芯盖625以及所述紫外非线性晶体627界定形成的一个空腔；

所述第二空腔811为由所述后端口601、所述第二控温炉结构件609、所述炉芯座623、所述炉芯盖625以及所述紫外非线性晶体627界定形成的一个空腔。

所述紫外非线性晶体控温炉的工作方式如下：

所述紫外非线性晶体控温炉的工作方式包括气体的流动方式、加热丝对气体的加热方式、气体对晶体的加热方式、温度传感器的工作逻辑等。通过气体的流动过程来逐步阐述所述紫外非线性晶体控温炉的工作方式，如图2至图6所示。

1)气体通过注气管道801进入所述紫外非线性晶体控温炉，首先到达所述第一环形腔室802。所述第一环形腔室802是所述导气环622与所述第一控温炉结构件618形成的一个环形空腔，所述第一环形腔室802的作用是将注入的气体进行匀化。

2)所述第一环形腔室802上有一个环形开口，环形开口与所述第一环形导气口803相连通。所述第一环形导气口803是所述控温炉中间结构件614和所述第一控温炉结构件618形成的一个窄通道，保证所述第一环形腔室802内的气体可以均匀的通过。

3)所述第一环形导气口803与所述第二环形腔室804连接，所述第二环形腔室804形成于所述控温炉中间结构件614与所述第一控温炉结构件618之间，由于所述第二环形腔室804的截面积大于所述第一环形导气口803的截面积，气体进入所述第二环形腔室804后流速减慢，以此增加气体在所述第二环形腔室804中的停留时间；所述第一加热件621通过所述第一控温炉结构件618将热量传导给流经所述第二环形腔室804内的气体；同时，通过所述第一控温炉结构件618内的所述第一温度传感器701测量到的温度，对所述第一加热件621加热功率进行控制，使所述第二环形腔室804内的气体温度接近或者达到工作所需的温度。

4)在所述第二环形腔室804的尾端设置有一圈或多圈所述导气小孔805，所述导气小孔805开设在所述控温炉中间结构件614上，所述导气小孔805将所述第二环形腔室804和所述第三环形腔室806连通。

5)所述第三环形腔室806是由所述控温炉中间结构件614与所述密封件613形成的腔室，其中气体在流经所述第三环形腔室806时，如果温度低于工作温度，则所述第二加热件611工作，通过所述密封件613将热量传导至所述第三环形腔室806内的气体，使得气体加热到所述紫外非线性晶体627的工作温度；如果气体达到了所述紫外非线性晶体627的工作温度，则所述第二加热件611不工作。所述第三环形腔室806的加热功率很低，用于将温度接近于工作温度的气体加热到工作温度，即所述第二控温模块用于气体的温度补偿和保温，所述第二控温模块和所述第三环形腔室806的存在可以提高气体工作温度的精度。

6)气体在流经所述第三环形腔室806后进入所述第二环形导气口807，所述第二环形导气口807是由所述控温炉中间结构件614与所述密封件613形成的气体流动通道；由于所述第二环形导气口807的截面积小于所述第三环形腔室806的截面积，因此可以使气体在所述第三环形腔室806内的驻留时间增加，使气体在所述第三环形腔室806内的加热更加充分，有利于提高气体工作温度的精度。

7)气体经由所述第二环形导气口807进入所述导气通道808，所述导气通道808是由所述密封件固定环616和所述导气环622形成的气体通道；所述导气通道808的一个作用的是将所述第二环形导气口807和所述第一空腔809连接，另一个作用是方便通过埋在所述导气环622内的所述第二温度传感器702对经过两次加热后的气体进行温度测量，然后根据测量结果调整所述第二加热件611的加热功率。

8)所述第一空腔809为由所述前端盖605、所述镜片607、所述导气环622、所述密封件固定环616、所述第二控温炉结构件609、所述炉芯座623、所述炉芯盖625、以及所述紫外非线性晶体627形成的一个空腔。气体进入所述第一空腔809后，由于进光口被所述镜片607密封，气体只能流向所述紫外非线性晶体627方向。

9)在所述炉芯组件中，所述炉芯座623、所述炉芯盖625与所述紫外非线性晶体627接触的四个面中间都有气体通过的所述导气间隙810，这样气体吹到紫外非线性晶体627的进光面后通过四个导气面流到所述紫外非线性晶体627的出光面，这样所述紫外非线性晶体627被工作气体包裹，通过包裹在所述紫外非线性晶体627上的气体将所述紫外非线性晶体627的温度加热到工作温度。

10)工作气体在流经所述紫外非线性晶体627后进入所述第二空腔811，所述第二空腔811是由所述后端口601、所述第二控温炉结构件609、所述炉芯座623、所述炉芯盖625、以及所述紫外非线性晶体627形成的一个空腔。由于所述第二控炉结构件609上设置有所述第三温度传感器703，因此可以通过所述第三温度传感器703测量流经的气体温度判断所述紫外非线性晶体627温度。最后气体通过通光孔排出。

所述紫外非线性晶体控温炉的各部件之间的装配关系如下：

1.所述第二控温炉结构件609外包裹所述第二绝缘层610，然后在所述第二绝缘层610外缠绕一层所述第二加热件611，然后在所述第二加热件611外包裹一层所述第三绝缘层612，然后将所述密封件613套在所述第三绝缘层612外。

2.所述密封件613的一侧通过所述第二控温炉结构件609与所述控温炉中间结构件614加紧固定；所述控温炉中间结构件614通过所述第三螺钉615将其固定在所述第二控温炉结构件609上。

3.所述密封件613的另一侧通过所述第二控温炉结构件609与所述密封件固定环616加紧固定，所述密封件固定环616通过所述第四螺钉617将其固定在所述第二控温炉结构件609上。

4.所述第一控温炉结构件618通过所述第五螺钉619将其固定在所述第二控温炉结构件609上；将所述第一温度传感器701放到所述第一控温炉结构件618上的第一凹槽内；然后在所述第一控温炉结构件618外包裹一层所述第一绝缘层620，然后在所述第一绝缘层620外再缠绕一层所述第一加热件621。

5.将所述第二温度传感器702放入所述导气环622的第二凹槽内，然后将所述第二凹槽密封；然后组装好的所述导气环622用所述第七螺钉629固定在所述第一控温炉结构件618上。

6.将所述第三温度传感器703安装到所述第二控温炉结构件609上的第三凹槽内。通过步骤1至6步形成“组装件一”。

7.将所述隔热层604套入所述外壳603内，将所述隔热层604上侧面的通孔与所述外壳603上侧面的通孔对齐，形成“组装件二”。

8.将“组装件一”套入组装件二”中，将所述导气环622上的螺纹孔与“组装件二”上侧面的通孔对齐，然后将所述导气管628通过螺纹安装到所述导气环622上。

9.所述炉芯座623、所述炉芯盖625以及所述紫外非线性晶体627通过固定圈626固定到一起，形成所述炉芯组件。

10.通过第六螺钉624将所述炉芯组件固定到所述第二控温炉结构件609上。

11.将所述后端口601通过所述第一螺钉602固定到所述隔热层604上；将所述前端盖605通过所述第二螺钉606固定到所述隔热层604上。

12.将所述镜片607安装到所述前端盖605上，然后用所述镜片固定件608将所述镜片607固定。通过以上步骤完成温控炉的组装工作。

所述紫外非线性晶体控温炉的其他功能如下：

当没有气体进入温控炉时，可以通过所述第二加热件611对温控炉进行加热保温，防止所述紫外非线性晶体627温度过低而造成损坏。

可通过所述第一温度传感器701、所述第二温度传感器702以及所述第三温度传感器703与所述第一加热件621和所述第二加热件611加热功率的比较判断是否有气体流入温控炉。

所述前端盖605、所述后端口601、所述隔热层604、所述第一空腔809、以及所述第二空腔811结构可以起到保温作用。

特别地，本发明采用的气体可以为高温高纯惰性气体，惰性气体为不与紫外非线性晶体产生物理化学反应且通过激光后也不产生物理化学反应的气体，如氦气、氩气等惰性气体或者N2、除水的空气或除水氧的空气等，本发明对此不作限制。

可以理解的是，通过采用流动高温高纯惰性气体对紫外非线性晶体进行防护，可以避免环境中的微粒杂质吸附于晶体表面，造成晶体表面的激光损伤。而且，通过采用流动高温高纯惰性气体对紫外非线性晶体进行防护，可以避免环境中的水分子与晶体表面接触，造成晶体表面潮解表面雾化。

可以理解的是，本发明的所述的紫外非线性晶体控温炉通过采用流动高温气体包裹吹扫紫外非线性晶体的方式，来实现对紫外非线性晶体的加热控温，具有以下有益效果：

由于紫外非线性晶体被包裹在流动高温气体内，紫外非线性晶体的各面能够受热均匀，因此紫外非线性晶体的不同位置不会出现由于加热不均匀造成的温度梯度问题，彻底消除现有控温方式所产生的温度梯度问题。

由于紫外非线性晶体的前后端面均与流动高温气体接触，隔绝了外部的低温气体，保证了紫外非线性晶体不会出现前后端面温度低中间温度高的温度梯度问题。

由于紫外非线性晶体的前后端面均与流动高温气体接触，隔绝了外部的低温气体，保证了紫外非线性晶体不会受到外部气体绕流对其造成的温度波动，提高了紫外非线性晶体工作温度的稳定性。

由于通过流动高温气体对紫外非线性晶体进行加热控温，因此可以采用更大的气流对紫外非线性晶体的表面进行吹扫，从而可以降低紫外非线性晶体表面的损伤速度，提高紫外非线性晶体的工作寿命。

由于采用流动高温气体对紫外非线性晶体进行加热控温，紫外非线性晶体工作时产生的热量可以及时的被流动高温气体带走，降低了紫外非线性晶体温度波动变化，提高紫外非线性晶体的工作稳定性、延长紫外非线性晶体的工作寿命。

通过采用流动高温气体对紫外非线性晶体进行防护，可以避免环境中的微粒杂质吸附于晶体表面，造成晶体表面的激光损伤。

而且，本发明的所述紫外非线性晶体控温炉通过采用环形腔室和环形导气口的形式，可以使气体更加均匀的流动，保证气体加热更加均匀更加充分。

在环形腔室的结构下进行加热，前后端的环形导气口进出气口截面积小于环形腔室的截面积的状态下，气体在环形腔室内停留的时间更长使气体可以得到更加充分的加热。

采用环形腔室进行加热，可以在保证整个温控炉较小的体积下实现较大的气体接触面积，提高单位时间内气体的加热效率。

采用环形的送气方式使紫外非线性晶体吹扫面受到的气流更加均匀，提高了气体对紫外非线性晶表面的保护效果，同时也可以降低扰流对激光光束质量的影响。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，提高了温控炉内部的温度稳定性，同时可以在较小的体积下获得更高的换热面积。而且外层可以通过大功率将气体加热到接近工作温度的状态，然后在内层加热时通过小功率把温度补偿到工作温度，这样可以具备更高的控温精度，而且可以在大的气体流量时仍然产生较好的温度稳定性。

本发明的所述紫外非线性晶体控温炉采用内外两层的加热方式，和三个温度传感器监测温度的方式，可以在气体流量波动时提供更加精准的控温，更好的保证控温精度。通过三个温度传感器配合工作，可以间接监测所述气体的流动情况，减少了流量传感器的使用；而且还可以在晶体位置前后直接采样对是否有气体进入进行判断，这样可以防止出现流量传感器有流量，但是由于在传输过程中出现问题，造成没有气体对紫外非线性晶体进行吹扫保护，但监测不到的问题。

总的来讲，本发明提供了一种加热均匀、工作时加热和降温速度快、能够对紫外非线性晶体起到保护作用的、控温精度高、工作稳定性高的紫外非线性晶体控温炉及其控温方法和装配方法。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，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 (13)

1.一种紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，包括炉芯组件、控温组件以及导气组件，其中所述炉芯组件用于安装紫外非线性晶体，所述导气组件用于向所述炉芯组件通入气体，所述紫外非线性晶体控温炉还包括连接所述导气组件和所述炉芯组件的气体流路，所述控温组件设置于所述气体流路上，用于调节进入所述气体流路的气体温度，使得气体达到所述紫外非线性晶体的工作温度，其中气体进入所述气体流路后，经由所述控温组件加热至所述紫外非线性晶体的工作温度后进入所述炉芯组件内，对所述紫外非线性晶体的多个导气面进行包裹吹扫，从而使得所述紫外非线性晶体的温度达到工作温度；

所述炉芯组件包括用于安装紫外非线性晶体的炉芯座和炉芯盖，所述炉芯座和所述炉芯盖与所述紫外非线性晶体之间均设置有用于供气体通过的导气间隙；

所述导气组件包括导气环和连接于所述导气环的导气管，所述导气管具有供气体进入的注气管道；

控温单元，所述控温单元包括第一控温模块、设置于所述第一控温模块内的第二控温模块以及设置于所述第二控温模块与所述第一控温模块之间的控温炉中间结构件，其中所述炉芯组件安装于所述第二控温模块内；

其中所述导气环和所述第一控温模块之间形成有第一环形腔室，所述第一环形腔室用于对经由所述导气管的所述注气管道输入的气体进行匀化；所述控温炉中间结构件与所述第一控温模块之间设置有贯通于所述第一环形腔室的第一环形导气口和贯通于所述第一环形导气口的第二环形腔室；所述控温炉中间结构件于对应于所述第二环形腔室的尾端位置设置有多个导气小孔；所述控温炉中间结构件与所述第二控温模块之间设置有与所述导气小孔贯通的第三环形腔室和与所述第三环形腔室贯通的第二环形导气口；所述第二控温模块和所述导气环之间形成有连通所述第二环形导气口的导气通道；所述炉芯组件内形成有连通所述导气通道的第一空腔和经由多个所述导气间隙连通所述第一空腔的第二空腔；

其中所述第一环形腔室、所述第一环形导气口、所述第二环形腔室、所述导气小孔、所述第三环形腔室、所述第二环形导气口、所述导气通道、所述第一空腔、所述导气间隙以及所述第二空腔形成所述气体流路，所述紫外非线性晶体控温炉通过控制所述第一控温模块和所述第二控温模块的工作，来实现对进入所述气体流路的气体温度的调节，确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体的工作温度；

所述第一控温模块包括由内至外依次设置的第一控温炉结构件、第一绝缘层以及第一加热件；

所述第二控温模块包括由内至外依次设置的第二控温炉结构件、第二绝缘层、第二加热件、第三绝缘层以及密封件；

其中所述第一环形腔室形成于所述第一控温炉结构件和所述导气环之间，所述第一环形导气口和所述第二环形腔室形成于所述第一控温炉结构件和所述控温炉中间结构件之间，所述第三环形腔室形成于所述控温炉中间结构件和所述密封件之间。

2.根据权利要求1所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述第一环形导气口的截面积小于所述第二环形腔室的截面积，所述第二环形导气口的截面积小于所述第三环形腔室的截面积。

3.根据权利要求1所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述第一控温炉结构件于对应于所述第二环形腔室的尾端位置设置有第一凹槽，所述导气环于对应于所述第二环形导气口的位置设置有第二凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括分别设置于所述第一凹槽和所述第二凹槽的第一温度传感器和第二温度传感器，其中，

所述第一温度传感器用于监测所述第二环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第一温度传感器的监测结果控制所述第一加热件的加热功率；

所述第二温度传感器用于监测所述第三环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第二温度传感器的监测结果控制所述第二加热件的工作状态，从而确保进入所述炉芯组件的气体温度能够达到所述紫外非线性晶体的工作温度。

4.根据权利要求3所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述第二控温炉结构件在对应于所述第二空腔的位置设置有第三凹槽，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置于所述第三凹槽的第三温度传感器，所述第三温度传感器用于监测流入所述第二空腔的气体温度，其中通过所述第三温度传感器的监测结果判断所述紫外非线性晶体的温度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述紫外非线性晶体控温炉还包括外壳和分别设置于所述外壳的两端的前端盖和后端口，所述外壳内容置有所述炉芯组件、所述控温单元以及所述导气组件，所述前端盖和后端盖具有贯通容置室的通光孔，所述通光孔用于供激光穿过，并用于排出所述第二空腔的气体。

6.根据权利要求5所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述紫外非线性晶体控温炉还包括设置在所述外壳内侧的隔热层，所述前端盖和所述后端口分别通过第一螺钉和第二螺钉固定到所述隔热层上，所述隔热层和所述外壳设置有相对应的通孔，所述导气环设置有与所述通孔位置相对应的螺纹孔，所述螺纹孔用于螺纹安装所述导气管。

7.根据权利要求6所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过镜片固定件固定安装在所述前端盖的镜片，所述镜片被设置为允许激光通过，同时起到阻挡气体的作用，使得加热后的气体能够沿所述第一空腔向所述第二空腔的方向流动。

8.根据权利要求7所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体通过固定圈固定连接；所述控温炉中间结构件通过第三螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述紫外非线性晶体控温炉还包括通过第四螺钉固定连接于所述第二控温炉结构件的密封件固定环，所述第一控温炉结构件通过第五螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述炉芯组件通过第六螺钉与所述第二控温炉结构件固定连接，所述导气环通过第七螺钉与所述第一控温炉结构件固定连接；

其中所述第一空腔为由所述前端盖、所述镜片、所述导气环、所述密封件固定环、所述第二控温炉结构件、所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体界定形成的一个空腔；

所述第二空腔为由所述后端口、所述第二控温炉结构件、所述炉芯座、所述炉芯盖以及所述紫外非线性晶体界定形成的一个空腔。

9.根据权利要求2至4中任一项所述的紫外非线性晶体控温炉，其特征在于，所述第一加热件和所述第二加热件为加热丝或加热片。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的紫外非线性晶体控温炉的控温方法，其特征在于，包括步骤：

经由导气管向第一环形腔室导入气体，气体在所述第一环形腔室内进行匀化，匀化后的气体经由环形导气口进入第二环形腔室；

通过第一控温模块的第一加热件加热第一控温炉结构件，从而经由所述第一控温炉结构件将热量传递至所述第二环形腔室内的气体，使气体达到紫外非线性晶体的工作温度；

通过第一温度传感器监测所述第二环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第一温度传感器的监测结果控制所述第一加热件的加热功率；

加热后的气体经由导气小孔进入第三环形腔室，通过第二温度传感器监测所述第三环形腔室内的气体温度，所述紫外非线性晶体控温炉基于所述第二温度传感器的监测结果控制第二加热件的工作状态，以确保所述第三环形腔室内的气体温度达到紫外非线性晶体的工作温度；

所述第三环形腔室内的气体经由第二环形导气口和导气通道进入第一空腔，对第一空腔内的紫外非线性晶体的多个导气间隙进行包裹吹扫，以使得紫外非线性晶体的温度达到工作温度；

吹扫后的气体进入第二空腔，并经由所述紫外非线性晶体控温炉的通光孔排出。

11.根据权利要求10所述的紫外非线性晶体控温炉的控温方法，其特征在于，还包括步骤：通过第三温度传感器监测所述第二空腔内的气体温度，并通过所述第三温度传感器的监测结果判断所述紫外非线性晶体的温度。

12.根据权利要求10所述的紫外非线性晶体控温炉的控温方法，其特征在于，其中在所述通过第二温度传感器监测所述第三环形腔室内的气体温度的步骤中，当所述第二温度传感器监测到气体在流经所述第三环形腔室后温度达到所述紫外非线性晶体的工作温度，则所述第二加热件不工作；当所述第二温度传感器监测到气体在流经所述第三环形腔室时温度低于所述紫外非线性晶体的工作温度，控制所述第二加热件工作，以将气体加热到所述紫外非线性晶体的工作温度。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的紫外非线性晶体控温炉的装配方法，其特征在于，包括步骤：

S1、组装控温单元：在第二控温模块的第二控温炉结构件外包裹第二绝缘层、在所述第二绝缘层上缠绕第二加热件、在所述第二加热件外包裹第三绝缘层，将密封件套在第三绝缘层上；

将所述第二控温炉结构件和所述控温炉中间结构件固定连接，以固定所述密封件的一侧；

将密封件固定环固定在所述第二控温炉结构件上，以通过所述密封件固定环固定所述密封件的另一侧；

将第一控温模块的第一控温炉结构件和所述第二控温炉结构件固定连接，将第一温度传感器安装到所述第一控温炉结构件的第一凹槽内，然后在所述第一控温炉结构件外包裹第一绝缘层，然后在所述第一绝缘层外缠绕第一加热件；

将第二温度传感器安装到导气环的第二凹槽内，并将所述第二凹槽密封，将组装好的所述导气环与所述第一控温炉结构件固定连接；

将第三温度传感器安装到所述第二控温炉结构件的第三凹槽内，完成所述控温单元的组装；

S2、组装外壳组件：将隔热层套入外壳内，并将所述隔热层和外壳的通孔对齐，得到所述外壳组件；

S3、组装炉芯组件：通过固定圈将炉芯座、炉芯盖以及紫外非线性晶体固定组装，得到所述炉芯组件；

S4、将所述控温单元套入所述外壳组件中，并将所述导气环的螺纹孔与所述通孔对齐，然后将导气管通过螺纹安装到所述导气环上；

S5、将所述炉芯组件固定到所述第二控温炉结构件内；

S6、将后端口和前端盖分别固定在所述隔热层的两侧，并将镜片安装到前端盖上，然后采用镜片固定件固定所述镜片，至此完成所述紫外非线性晶体控温炉的装配工作。