CN115237176B - 一种紫外非线性晶体控温装置及其控温方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紫外非线性晶体控温装置及其控温方法，所述紫外非线性晶体控温装置包括晶体安装单元、连接于所述晶体安装单元的气体传输模块、以及设置于所述气体传输模块的加热件，其中所述晶体安装单元用于安装紫外非线性晶体；所述气体传输模块用于向所述晶体安装单元通入气体；所述加热件用于加热所述气体传输模块中的气体，本发明通过采用流动高温气体包裹吹扫紫外非线性晶体的方式，能够实现对紫外非线性晶体的快速均匀加热，消除了温度梯度问题，而且高温流动气体能够对紫外非线性晶体进行保护，延长紫外非线性晶体的工作寿命，同时高温流动气体还能够带走紫外非线性晶体工作时产生的热量，提高紫外非线性晶体的工作稳定性。

Description

一种紫外非线性晶体控温装置及其控温方法

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装置及其控温方法。

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。因此此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，压块上面有一块带有螺纹的固定压块，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装置及其控温方法，所述紫外非线性晶体控温装置采用流动高温惰性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，同时流动高温惰性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装置，包括：

晶体安装单元，所述晶体安装单元用于安装紫外非线性晶体；

气体传输模块，所述气体传输模块连接于所述晶体安装单元，用于向所述晶体安装单元通入气体；以及

加热件，所述加热件设置于所述气体传输模块，用于加热所述气体传输模块中的气体；

其中在所述气体通过所述气体传输模块时，所述加热件将所述气体加热到所述紫外非线性晶体的工作温度，加热后的所述气体流入所述晶体安装单元，对所述紫外非线性晶体进行包裹吹扫，使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，所述气体为惰性气体，所述晶体安装单元包括壳体和形成于所述壳体内的腔室，所述紫外非线性晶体安装于所述腔室内且所述紫外非线性晶体的各个侧面均能够与进入所述腔室的所述气体接触，所述气体传输模块为气体传输管道，所述气体传输管道具有连通于所述腔室的气体通道，所述惰性气体经由所述气体通道进入所述腔室内。

在本发明的一实施例中，所述加热件为加热丝，所述加热丝缠绕于所述气体传输管道上。

在本发明的一实施例中，所述壳体的两端分别设置为激光入射口和出光口，所述激光入射口设置有镜片，所述镜片被设置为允许激光通过，同时起到阻挡所述惰性气体的作用，使得加热后的所述惰性气体能够沿激光入射方向流动。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温装置还包括设置于所述晶体安装单元的第二加热件和包裹所述第二加热件的保温件，所述第二加热件用于对进入所述腔室的所述惰性气体进行温度补偿，并用于在所述晶体安装单元无所述惰性气体通入时对所述紫外非线性晶体进行加热保温，所述保温装置用于阻隔热量的扩散，减少外部环境对所述晶体安装单元的温度干扰。

在本发明的一实施例中，所述第二加热件为加热丝，所述加热丝缠绕于所述晶体安装单元的壳体上。

在本发明的一实施例中，所述紫外非线性晶体控温装置还包括设置于所述气体传输模块的前段温度传感器和设置于所述晶体安装单元的后段温度传感器，所述前段温度传感器用于监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之前的温度，所述后段温度传感器用于监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之后的温度。

本发明在另一方面还提供了一种紫外非线性晶体控温装置的控温方法，包括步骤：

向气体传输模块通入惰性气体；

加热件将通入所述气体传输模块的所述惰性气体加热到紫外非线性晶体的工作温度；以及

加热后的所述惰性气体流入所述晶体安装单元，对所述紫外非线性晶体进行吹扫，使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，所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法还包括步骤：第二加热件对进入所述晶体安装单元的惰性气体进行温度补偿，并在所述晶体安装单元无惰性气体时对所述紫外非线性晶体进行加热。

在本发明的一实施例中，所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法还包括步骤：通过前段温度传感器监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之前的温度，并通过后段温度传感器监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之后的温度，其中通过所述前段温度传感器和所述后段温度传感器的监测结果的对比判断所述紫外非线性晶体的温度以及间接监测所述惰性气体的流动情况。

本发明的所述的紫外非线性晶体控温装置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。

本发明的所述的紫外非线性晶体控温装置通过采用第二加热件实现温度补偿和加热的方式，来实现对紫外非线性晶体的二次加热控温，提高紫外非线性晶体的温控精度；同时，可以在没有气体进入晶体安装单元时仍然对紫外非线性晶体进行加热保温，提高了对紫外非线性晶体的保护能力；再有就是，能够快速实现对紫外非线性晶体的加热，减少加热时间，通常这种状态是在停气时进行加热保温，通气后可以快速恢复到工作温度。

本发明的所述的紫外非线性晶体控温装置通过采用前段温度传感器和后段温度传感器分别监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体前后温度的方式，能够提高控温精度，同时通过前段温度传感器和后段温度传感器配合工作，可以间接监测所述惰性气体的流动情况，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装置通过前段温度传感器和后段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。

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为本发明的实施例一的所述紫外非线性晶体控温装置的结构示意图。

图2为本发明的实施例二的所述紫外非线性晶体控温装置的结构示意图。

图3为本发明的所述紫外非线性晶体控温装置的控温方法的流程示意框图。

附图标号说明：气体传输模块501；加热件502；晶体安装单元503；出光口503a；镜片504；紫外非线性晶体505；前表面505a；后表面505b；侧表面505c；激光510；高纯惰性气体520；第二加热件531；保温件532；前段温度传感器533a；后段温度传感器533b。

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。

本发明的紫外非线性晶体控温装置先将高纯惰性气体进行加热后，再用该加热过的高纯惰性气体去吹紫外非线性晶体，使晶体包裹在高温气体中，通过不断有新鲜的高温气体经过紫外非线性晶体表面，将使其温度最终与通过的高温气体达到相等。本发明的紫外非线性晶体控温装置尤其适合大功率固体紫外激光器。

如图1所示，根据本发明的实施例一的一种紫外非线性晶体控温装置的具体结构被阐明。

具体地，所述紫外非线性晶体控温装置包括晶体安装单元503、连接于所述晶体安装单元503的气体传输模块501、以及设置于所述气体传输模块501的加热件502，其中所述晶体安装单元503用于安装紫外非线性晶体505；所述气体传输模块501用于向所述晶体安装单元503通入气体；所述加热件502用于加热所述气体传输模块501中的气体。

特别地，所述气体优选采用惰性气体，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，本发明对此不作限制。通过采用高纯惰性气体，能够快速均匀包裹加热所述紫外非线性晶体505的同时，还能够对所述紫外非线性晶体505起到保护作用，避免所述紫外非线性晶体505被损坏。

更具体地，所述晶体安装单元503包括壳体和形成于所述壳体内的腔室，所述紫外非线性晶体505安装于所述腔室内且所述紫外非线性晶体505的各个侧面均能够与进入所述腔室的所述气体接触，所述气体传输模块501为气体传输管道，所述气体传输管道具有连通于所述腔室的气体通道，所述惰性气体经由所述气体通道进入所述腔室内。

值得一提的是，所述气体传输管道为气体通路，本发明对所述气体传输管道的形状和位置不作限制，可根据具体情况进行改变。

在这一实施例中，所述加热件502为加热丝，所述加热丝均匀缠绕于所述气体传输管道上。在本发明的一些实施例中，所述加热件502也可以采用其他加热设备，本发明对此不作限制。

进一步地，所述壳体的两端分别设置为激光入射口和出光口，所述激光入射口设置有镜片504，所述镜片504被设置为允许激光通过，同时起到阻挡所述惰性气体的作用，使得加热后的所述惰性气体能够沿激光入射方向流动。

如图1所示，所述紫外非线性晶体控温装置的控温过程为：高纯惰性气体520通过所述气体传输模块501时，通过所述气体传输模块501外部的所述加热件502将所述高纯惰性气体520加热到紫外非线性晶体505的工作温度，然后加热后的所述高纯惰性气体520进入所述晶体安装单元503内部，在所述晶体安装单元503的迎光方向上安装所述镜片504，使入射的激光510可以通过，同时起到阻挡所述高纯惰性气体520的作用。使加热后的所述高纯惰性气体520能够沿着激光510的方向流动，加热后的所述高纯惰性气体520通过所述紫外非线性晶体505之后在所述晶体安装单元503的出光口503a处流出。加热后的所述高纯惰性气体520在流经所述紫外非线性晶体505时，加热后的所述高纯惰性气体520吹扫晶体的前表面505a，可用来防护微粒杂质吸附在晶体表面，阻隔水分子与晶体表面接触潮解，降低晶体的前表面505a的损伤，提高其寿命；同理高纯惰性气体520吹扫晶体的后表面505b，可用来提降低晶体的后表面505b的损伤，提高其寿命；同时高纯惰性气体520在流经晶体的前表面505a、晶体的四个侧表面505c、晶体的后表面505b时可以将晶体505加热，使所述紫外非线性晶体505温度达到工作温度。

为了更好的完成紫外非线性晶体的控温，本发明提供了所述紫外非线性晶体控温装置的另一种实施方式。如图2所示，根据本发明的实施例二的一种紫外非线性晶体控温装置的具体结构被阐明。

可以理解的是，实施例二的所述紫外非线性晶体控温装置在实施例一的基础上增加了第二加热件531、保温件532、前段温度传感器533a、后段温度传感器533b。

如图2所示，实施例二在图1的基础上在所述晶体安装单元503的外面增加第二加热件531，在所述晶体安装单元503和所述第二加热件531增加了所述保温件532；在加热后的所述高纯惰性气体520通过所述紫外非线性晶体505之前增加了所述前段温度传感器533a，在所述高纯惰性气体520通过所述紫外非线性晶体505之后增加了所述后段温度传感器533b。

具体地，所述第二加热件531缠绕设置于所述晶体安装单元503，所述保温件532包裹所述第二加热件531。

其中，所述第二加热件531用于对所述高纯惰性气体520起到温度补偿作用，并用于在所述晶体安装单元503无高纯惰性气体520进入时对所述紫外非线性晶体505进行加热保温，提高了对所述紫外非线性晶体505的保护能力。

其中，所述保温件532用于起到阻隔热量的扩散的作用，以减少外部环境对所述晶体安装单元503的温度干扰。

具体地，在这一实施例中，所述第二加热件531为加热丝，所述加热丝缠绕于所述晶体安装单元503的壳体上。

值得一提的是，本发明的采用的加热丝可以为铁铬铝、镍铬加热丝，本发明对此不作限制。

应该理解的是，在本发明的一些实施例中，所述第二加热件531也可以为其他加热设备，本发明对此不作限制。

特别地，所述前段温度传感器533a设置于所述气体传输模块501，所述后段温度传感器533b设置于所述晶体安装单元503，其中所述前段温度传感器533a用于监测所述高纯惰性气体520通过所述紫外非线性晶体505之前的温度，所述后段温度传感器533b监测高纯惰性气体520通过所述紫外非线性晶体505之后的温度。

通过对所述前段温度传感器533a与所述后段温度传感器533b的监测温度的对比结果，可以对所述紫外非线性晶体505的温度进行判断，此判断结果更加接近所述紫外非线性晶体505本身的温度，因此具有更高的所述紫外非线性晶体505温度监测准确性。同时，通过所述前段温度传感器533a与所述后段温度传感器533b的监测温度的对比结果，可以间接监测是否有高纯惰性气体520流过，以此能够减少流量传感器的使用。

具体地，通过所述前段温度传感器533a与所述后段温度传感器533b的监测对比结果判断是否有所述高纯惰性气体520流过的原理为：当有所述高纯惰性气体520流过时，所述前段温度传感器533a的温度为高温(惰性气体的设置温度)，最初所述后段温度传感器533b低于设置温度，一段时间后，所述后段温度传感器533b的温度达到设置温度，此种状态下为有气体流过；由于前段温度传感器533a与后段温度传感器533b所处的位置不同，如果一段时间后，所述前段温度传感器533a与后段温度传感器533b的温度不同，未达到设置温度，且温度不发生变化，可认为无气体流过。通过这种方式判断是否有气体流经晶体具有不增加测流量的元器件的优点，同时直接作用于晶体前后，能够减少在其他位置进行气体流量测试时发生结果误判的现象。

本申请的发明人在现有技术的采用金属热传导方式的加热装置的基础上增加了气体吹扫的结构，但在现有技术原有的加热装置的结构限制下，依然存在温度梯度和加热、降温速率慢的问题，因此简单的加入气体吹扫结构的方案依然无法满足大功率长寿命紫外非线性晶体的使用要求，最终该方案被放弃。

本申请的发明人在现有技术的采用空间热辐射和空气、金属热传导的方式的加热装置的基础上增加了气体吹扫的结构，但依然会存在以下几点问题：其一，由于晶体前表面受到气体的吹扫其表面温度下降，导致晶体前后表面之间存在温度梯度差，影响晶体效率。其二，因为有气体的流入导致晶体的温度测量控制精度下降，因为晶体每个位置温度不同，测量晶体温度传感器所测位置和需要测量位置很难一致，导致测到的温度存在偏差，且偏差值不可知。其三，由于热辐射热量传导慢，又为了保证晶体温度通入的气体流量很低，其对晶体表面的保护能力较差。

因此，仅通过加入简单的气体吹扫结构，并不能彻底解决现有的两种加热方式所存在的缺陷。也就是说，本发明的技术方案并非在现有的采用金属热传导方式或采用空间热辐射和空气、金属热传导的方式的基础上简单地加入高温流动气体的技术方案，而是通过对现有加热装置的整体结构和加热方式的改进和设计，提出了一种新的通过采用高温流动气体包裹吹扫紫外非线性晶体，以实现对紫外非线性晶体控温和保护的技术方案。

可以理解的是，本发明的所述的紫外非线性晶体控温装置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，同时还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。

由于紫外非线性晶体通过流动高温气体对其进行加热控温，因此可以采用更大的气流对其表面进行吹扫，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。而且紫外非线性晶体工作时产生的热量可以及时的被流动的气体带走，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。同时，由于采用流动的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。还有，包裹在紫外非线性晶体表面的气体为惰性气体，可以将紫外非线性晶体与水分子进行隔离，防止晶体表面潮解。

值得一提的是，本发明的实施例二的所述的紫外非线性晶体控温装置通过采用所述第二加热件531实现温度补偿和加热的方式，来实现对紫外非线性晶体的加热控温，能够快速实现对紫外非线性晶体的加热，提高紫外非线性晶体的温控精度，同时可以在没有气体进入晶体安装单元时仍然对紫外非线性晶体进行加热保温，提高了对紫外非线性晶体的保护能力。

本发明的实施例二的所述的紫外非线性晶体控温装置通过采用所述前段温度传感器533a和所述后段温度传感器533b分别监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体前后温度的方式，能够提高控温精度，同时通过所述前段温度传感器533a和所述后段温度传感器533b配合工作，可以间接监测所述惰性气体的流动情况，减少了流量传感器的使用。

本发明的实施例二的所述的紫外非线性晶体控温装置通过所述前段温度传感器533a和所述后段温度传感器533b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，造成虽然没有气体对紫外非线性晶体进行吹扫保护，但监测不到的该问题的存在。

可以理解的是，如图3所示，本发明在另一方面还提供了一种紫外非线性晶体控温装置的控温方法，包括步骤：

向气体传输模块501通入惰性气体；

加热件502将通入所述气体传输模块501的所述惰性气体加热到紫外非线性晶体505的工作温度；以及

加热后的所述惰性气体流入所述晶体安装单元503，对所述紫外非线性晶体505进行吹扫，使所述紫外非线性晶体505的温度达到工作温度。

值得一提的是，所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法还包括步骤：第二加热件531对进入所述晶体安装单元503的惰性气体进行温度补偿，并在所述晶体安装单元503无惰性气体时对所述紫外非线性晶体进行加热保温。

此外，还值得一提的是，所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法还包括步骤：通过前段温度传感器533a监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体505之前的温度，并通过后段温度传感器533b监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体505之后的温度，其中通过所述前段温度传感器533a和所述后段温度传感器533b的监测结果判断所述紫外非线性晶体505的温度以及间接监测所述惰性气体的流动情况。

应该理解的是，所述紫外非线性晶体控温装置及其控温方法不仅适用于紫外非线性晶体，也适用于其他需要控温的晶体，本发明对所述紫外非线性晶体控温装置及其控温方法的具体应用领域不作限制。

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 (7)

1.一种紫外非线性晶体控温装置，其特征在于，包括：

晶体安装单元，所述晶体安装单元用于安装紫外非线性晶体；

气体传输模块，所述气体传输模块连接于所述晶体安装单元，用于向所述晶体安装单元通入气体；以及

加热件，所述加热件设置于所述气体传输模块，用于加热所述气体传输模块中的气体；

其中在所述气体通过所述气体传输模块时，所述加热件将所述气体加热到所述紫外非线性晶体的工作温度，加热后的所述气体流入所述晶体安装单元，对所述紫外非线性晶体进行包裹吹扫，使所述紫外非线性晶体的温度达到工作温度；

所述气体为惰性气体，所述晶体安装单元包括壳体和形成于所述壳体内的腔室，所述紫外非线性晶体安装于所述腔室内且所述紫外非线性晶体的各个侧面均能够与进入所述腔室的所述气体接触，所述气体传输模块为气体传输管道，所述气体传输管道具有连通于所述腔室的气体通道，所述惰性气体经由所述气体通道进入所述腔室内；

所述紫外非线性晶体控温装置还包括设置于所述气体传输模块的前段温度传感器和设置于所述晶体安装单元的后段温度传感器，所述前段温度传感器用于监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之前的温度，所述后段温度传感器用于监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之后的温度。

2.根据权利要求1所述的紫外非线性晶体控温装置，其特征在于，所述加热件为加热丝，所述加热丝缠绕于所述气体传输管道上。

3.根据权利要求2所述的紫外非线性晶体控温装置，其特征在于，所述壳体的两端分别设置为激光入射口和出光口，所述激光入射口设置有镜片，所述镜片被设置为允许激光通过，同时起到阻挡所述惰性气体的作用，使得加热后的所述惰性气体能够沿激光入射方向流动。

4.根据权利要求3所述的紫外非线性晶体控温装置，其特征在于，所述紫外非线性晶体控温装置还包括设置于所述晶体安装单元的第二加热件和包裹所述第二加热件的保温件，所述第二加热件用于对进入所述腔室的所述惰性气体进行温度补偿，并用于在所述晶体安装单元无所述惰性气体通入时对所述紫外非线性晶体进行加热保温，所述保温件用于阻隔热量的扩散，减少外部环境对所述晶体安装单元的温度干扰。

5.根据权利要求4所述的紫外非线性晶体控温装置，其特征在于，所述第二加热件为加热丝，所述加热丝缠绕于所述晶体安装单元的壳体上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法，其特征在于，包括步骤：

向气体传输模块通入惰性气体；

加热件将通入所述气体传输模块的所述惰性气体加热到紫外非线性晶体的工作温度；以及

加热后的所述惰性气体流入所述晶体安装单元，对所述紫外非线性晶体进行吹扫，使所述紫外非线性晶体的温度达到工作温度；

该方法还包括步骤：通过前段温度传感器监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之前的温度，并通过后段温度传感器监测所述惰性气体通过所述紫外非线性晶体之后的温度，其中通过所述前段温度传感器和所述后段温度传感器的监测结果的对比判断所述紫外非线性晶体的温度以及间接监测所述惰性气体的流动情况。

7.根据权利要求6所述的紫外非线性晶体控温装置的控温方法，其特征在于，还包括步骤：第二加热件对进入所述晶体安装单元的惰性气体进行温度补偿，并在所述晶体安装单元无惰性气体时对所述紫外非线性晶体进行加热。