CN213341063U - 一种非线性晶体温控装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种非线性晶体温控装置，属于激光器制造领域。其晶体托块设置在支架底座的正上方，且晶体托块的顶部开设有容置口；可调节铜片可移动地设置在容置口中，并与容置口的侧壁共同构成用于容置非线性晶体的容置槽；保温绝缘外壳罩设在晶体托块的正上方，且相对两端处均开设有第一开口，保温绝缘外壳的相对两个侧壁的中部均开设有第二开口；半导体电子制冷片安装于支架底座与晶体托块之间，热敏电阻探头嵌入晶体托块中，电源电连接于数显电脑温控器，数显电脑温控器分别与半导体电子制冷片、热敏电阻探头电连接，用于对非线性晶体进行温度控制。该装置结构简单、成本较低，且加热效果好、操作安全。
Description
技术领域
本申请涉及激光器制造领域，尤其涉及一种非线性晶体温控装置。
背景技术
在激光倍频系统中，倍频晶体吸收了部分激光能量，导致晶体上温度的迅速变化，而相位匹配条件的破坏，将极大地减少倍频转换效率和稳定性。现有的晶体温控器用于晶体的温度控制，但一般体积庞大，不易装配在光路中。
基于此，我们需要一种装置，不仅能对非线性光学晶体进行温度调节、恒温控制，而且能稳定放置晶体并可根据晶体大小进行调节。
实用新型内容
本申请的目的之一在于提供一种非线性晶体温控装置，旨在改善现有的晶体温控器使用不便的问题。
本申请的技术方案是：
一种非线性晶体温控装置，包括：
支撑组件，包括支架底座、晶体托块、可调节铜片以及保温绝缘外壳；所述晶体托块设置在所述支架底座的正上方，且所述晶体托块的顶部开设有容置口；所述可调节铜片可移动地设置在所述容置口中，并与所述容置口的侧壁共同构成用于容置非线性晶体的容置槽；所述保温绝缘外壳罩设在所述晶体托块的正上方，且相对两端处均开设有第一开口，所述保温绝缘外壳的相对两个侧壁的中部均开设有第二开口，激光通过所述第二开口照射到所述非线性晶体上；
温控组件，包括数显电脑温控器、电源、半导体电子制冷片以及热敏电阻探头；所述半导体电子制冷片安装于所述支架底座与所述晶体托块之间，所述热敏电阻探头嵌入所述晶体托块中，所述电源电连接于所述数显电脑温控器，所述数显电脑温控器分别与半导体电子制冷片、所述热敏电阻探头电连接，用于对所述非线性晶体进行温度控制。
作为本申请的一种技术方案，所述晶体托块上间隔地开设有多个第一固定孔，所述支架底座上开设有多个与所述第一固定孔相对应的第二固定孔，相对应的所述第一固定孔和所述第二固定孔通过螺钉连接。
作为本申请的一种技术方案，所述容置口呈三面开口的L型状，且由所述晶体托块的一端开设至中部位置处。
作为本申请的一种技术方案，所述可调节铜片的中部开设有U型通口，所述U型通口由所述可调节铜片的顶面开设至底面，且所述U型通口的开口朝向远离所述容置口的侧壁的方向；所述晶体托块上开设有与所述U型通口相配合的限位孔，所述U型通口和所述限位孔通过螺钉连接。
作为本申请的一种技术方案，所述保温绝缘外壳呈U型状，且开口朝向所述晶体托块；所述保温绝缘外壳的相对两个外侧壁上均间隔地安装有耳块，所述耳块上开设有第一定位孔，所述支架底座的四个角端上均开设有与所述第一定位孔相对应的第二定位孔，相对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔通过螺钉连接。
作为本申请的一种技术方案，所述保温绝缘外壳的相对两个内侧壁卡接于所述晶体托块的相对两个外侧壁上，且所述保温绝缘外壳的顶部与所述晶体托块的顶部相间隔。
作为本申请的一种技术方案，所述保温绝缘外壳的长度与所述晶体托块的长度相同。
本申请的有益效果：
本申请的非线性晶体温控装置中，包括支撑组件和温控组件；其可实现对放置的非线性晶体进行20-200℃、控制精度为±0.1℃的恒温控制；并且，其工艺规范、安装稳定、加热制冷效果好，可以满足一般晶体安装温控的需求。此外，本装置主要应用于非线性光学实验中，对准相位匹配的非线性光学晶体进行温度控制，实现倍频、合频、差频和参量下转换等过程，特别适合于制备量子纠缠光源和单光子源。同时，该装置能够有效地解决非线性晶体在泵浦条件下的安装放置问题，同时可以实现对非线性晶体的温度控制；其具有结构简单、成本低、加热效果好且操作安全的特点，且便于安装拆卸，可广泛应用于生产科研领域中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供非线性晶体温控装置结构示意图；
图2为本申请实施例提供的非线性晶体温控装置第一角度结构示意图；
图3为本申请实施例提供的非线性晶体温控装置第二角度结构示意图。
图标：1-非线性晶体温控装置；2-支撑组件；3-支架底座；4-晶体托块；5-可调节铜片；6-保温绝缘外壳；7-容置槽；8-第一开口；9-第二开口；10-温控组件；11-半导体电子制冷片；12-热敏电阻探头；13-U型通口；14-第一固定孔；15-耳块；16-第一定位孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例：
请参照图1，配合参照图2至图3，本申请提供一种非线性晶体温控装置1，包括支撑组件2和温控组件10；其中，支撑组件2用于对非线性晶体进行支撑，温控组件10用于控制非线性晶体的温度；支撑组件2主要包括支架底座3、晶体托块4、可调节铜片5以及保温绝缘外壳6，支架底座3呈长方体状结构，晶体托块4呈长方体状结构，且设置在支架底座3的正上方上，同时，在晶体托块4的顶部上开设有容置口；可调节铜片5可水平移动地设置在容置口中，并与容置口的侧壁共同构成用于容置非线性晶体的容置槽7，通过将可调节铜片5固定在晶体托块4的容置口中，而将非线性晶体卡接固定在容置槽7内，当需要放置不同尺寸的非线性晶体时，可以通过移动调节可调节铜片5在容置口中的位置来调节容置槽7的大小，使得其适用于不同尺寸的非线性晶体的定位安装；此外，保温绝缘外壳6罩设在晶体托块4的正上方，且相对两端处均开设有第一开口8，保温绝缘外壳6的相对两个侧壁的中部均开设有第二开口9，激光通过第二开口9可以照射到非线性晶体上。温控组件10主要包括数显电脑温控器、电源、半导体电子制冷片11以及热敏电阻探头12；其中，半导体电子制冷片11安装于支架底座3与晶体托块4之间，其下表面能够与支架底座3进行充分接触，上表面能够与晶体托块4进行充分接触；热敏电阻探头12嵌入晶体托块4中，电源为12v，其电连接于数显电脑温控器，其给数显电脑温控器进行供电，数显电脑温控器分别与半导体电子制冷片11、热敏电阻探头12电连接，用于对非线性晶体进行温度控制。
需要说明的是，在本实施例中，数显电脑温控器采用现有的结构，其含有液晶显示面板和各种按键，可实现恒温温度的设置以及控制精度的设置。12V电源实现220V交流电转换为数显电脑控制器所需的12V直流电源。半导体电子制冷片11采用的是现有的结构，其为双向控制，可实现加热和制冷模式。热敏电阻探头12放置在晶体托块4中，热敏电阻探头12的阻值的变化可表征非线性晶体的温度。
进一步地，在本实施例中，晶体托块4的两端上均开设有第一固定孔14，第一固定孔14贯穿晶体托块4的顶底，在支架底座3的两个侧端的中部位置处均开设有与第一固定孔14相对应的第二固定孔，通过在相对应的第一固定孔14和第二固定孔中插入螺钉而将晶体托块4固定在支架底座3上。
需要说明的是，在本实施例中，在晶体托块4的顶部上将其一端至中部处进行切割，从而形成三面开口的L型状的容置口，容置口只具有一个侧壁，其其他三个侧壁均被切割掉，均呈开口状。因此，两个第一固定孔14中的一个处于容置口上，另一个则处于晶体托块4的另一端上。
进一步地，在本实施例中，可调节铜片5的中部开设有U型通口13，该U型通口13的延伸方向与晶体托块4上表面相平行；同时，U型通口13由可调节铜片5的顶面开设至底面，且U型通口13的开口朝向远离容置口的侧壁的方向；晶体托块4上开设有与U型通口13相配合的限位孔，该限位孔与其中一个第一固定孔14相间隔设置，且通过将螺钉插入U型通口13和限位孔中而将可调节铜片5固定于晶体托块4上，从而实现对非线性晶体的卡接定位；此外，若是需要放置不同尺寸的非线性晶体时，可以通过松动螺钉，并移动调节可调节铜片5在容置口中的位置来调节容置槽7的大小，使得其适用于不同尺寸的非线性晶体的定位安装。
进一步地，在本实施例中，保温绝缘外壳6呈U型状，其长度可以与晶体托块4的长度相同，且其U型开口朝向晶体托块4的上表面；此外，保温绝缘外壳6的两端开口，即为第一开口8，且相对两个侧壁的中部也具有开口，即为第二开口9，保温绝缘外壳6能恰好卡住晶体托块4，并保证激光能穿过固定的非线性晶体。同时，保温绝缘外壳6的相对两个外侧壁上均间隔地安装有耳块15，每个耳块15上均开设有第一定位孔16，一定位孔贯穿耳块15的顶底，且在支架底座3的四个角端上均开设有与第一定位孔16相对应的第二定位孔，一共为四个，将相对应的第一定位孔16和第二定位孔中插入螺钉，从而将保温绝缘外壳6定位于支架底座3的上方上。
需要说明的是，在本实施例中，保温绝缘外壳6的开口宽度略大于晶体托块4的宽度，可以使得保温绝缘外壳6的相对两个内侧壁刚好卡接于晶体托块4的相对两个外侧壁上，从而实现对晶体托块4的定位，并且保温绝缘外壳6的顶部与晶体托块4的顶部相间隔，二者之间具有一定的空间。
进一步地，在本实施例中，12V电源额输入端连入市电，开关输出端则与数显电脑温控器的电源端连接，由开关电源将市电转换为数显电脑温控器的工作电压进行供电。
进一步地，在本实施例中，晶体托块4的侧壁上开设有直径为1.5mm的深孔，可填入导热硅脂，热敏电阻探头12插入深孔中并与晶体托块4能够进行充分接触。
需要说明的是，在本实施例中，支架底座3的材质可以采用导热性能弱的铝质材料，晶体托块4的材质可以采用导热性能良好的铜质材料，保温绝缘外壳6为尼龙材料，导热系数低，保温性能好。
综上可知，本申请的非线性晶体温控装置1可实现对放置的非线性晶体进行20-200℃、控制精度为±0.1℃的恒温控制；并且，其工艺规范、安装稳定、加热制冷效果好，可以满足一般晶体安装温控的需求。此外，本装置主要应用于非线性光学实验中，对准相位匹配的非线性光学晶体进行温度控制，实现倍频、合频、差频和参量下转换等过程，特别适合于制备量子纠缠光源和单光子源。同时，该装置能够有效地解决非线性晶体在泵浦条件下的安装放置问题，同时可以实现对非线性晶体的温度控制；其具有结构简单、成本低、加热效果好且操作安全的特点，且便于安装拆卸，可广泛应用于生产科研领域中。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种非线性晶体温控装置，其特征在于，包括：
支撑组件，包括支架底座、晶体托块、可调节铜片以及保温绝缘外壳；所述晶体托块设置在所述支架底座的正上方，且所述晶体托块的顶部开设有容置口；所述可调节铜片可移动地设置在所述容置口中，并与所述容置口的侧壁共同构成用于容置非线性晶体的容置槽；所述保温绝缘外壳罩设在所述晶体托块的正上方，且相对两端处均开设有第一开口，所述保温绝缘外壳的相对两个侧壁的中部均开设有第二开口，激光通过所述第二开口照射到所述非线性晶体上；
温控组件，包括数显电脑温控器、电源、半导体电子制冷片以及热敏电阻探头；所述半导体电子制冷片安装于所述支架底座与所述晶体托块之间，所述热敏电阻探头嵌入所述晶体托块中，所述电源电连接于所述数显电脑温控器，所述数显电脑温控器分别与半导体电子制冷片、所述热敏电阻探头电连接，用于对所述非线性晶体进行温度控制。
2.根据权利要求1所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述晶体托块上间隔地开设有多个第一固定孔，所述支架底座上开设有多个与所述第一固定孔相对应的第二固定孔，相对应的所述第一固定孔和所述第二固定孔通过螺钉连接。
3.根据权利要求1所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述容置口呈三面开口的L型状，且由所述晶体托块的一端开设至中部位置处。
4.根据权利要求1所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述可调节铜片的中部开设有U型通口，所述U型通口由所述可调节铜片的顶面开设至底面，且所述U型通口的开口朝向远离所述容置口的侧壁的方向；所述晶体托块上开设有与所述U型通口相配合的限位孔，所述U型通口和所述限位孔通过螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述保温绝缘外壳呈U型状，且开口朝向所述晶体托块；所述保温绝缘外壳的相对两个外侧壁上均间隔地安装有耳块，所述耳块上开设有第一定位孔，所述支架底座的四个角端上均开设有与所述第一定位孔相对应的第二定位孔，相对应的所述第一定位孔和所述第二定位孔通过螺钉连接。
6.根据权利要求5所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述保温绝缘外壳的相对两个内侧壁卡接于所述晶体托块的相对两个外侧壁上，且所述保温绝缘外壳的顶部与所述晶体托块的顶部相间隔。
7.根据权利要求5所述的非线性晶体温控装置，其特征在于，所述保温绝缘外壳的长度与所述晶体托块的长度相同。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113827065A (zh) * | 2021-11-11 | 2021-12-24 | 嘉兴福气多温控床有限公司 | 一种用于玉石床垫的温度控制装置 |
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2020
- 2020-11-09 CN CN202022559564.2U patent/CN213341063U/zh active Active
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