[发明专利]一种激光放大器

说明书

本发明提供了一种激光放大器，包括激光放大器主体、玻璃窗和密封压盖；所述激光放大器主体内设有贯通的工作介质流道，工作介质流道内填充流动的工作介质；所述工作介质流道两侧对称设有冷却腔，每个所述冷却腔与工作介质流道之间设有缺口；所述玻璃窗一端密封放置在缺口内，所述玻璃窗另一端通过密封压盖密封压紧；所述密封压盖安装在激光放大器主体上；对称的冷却腔之间通过通孔导通；所述激光放大器主体上设有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口与一个冷却腔连通，所述冷却液出口与另一个冷却腔连通。本发明可以通过注入冷却液对玻璃窗进行冷却，大大提高换热率，提升冷却效果，冷却腔内放置玻璃窗呈环形布置，结构简单，易于加工。

技术领域

本发明涉及激光放大器技术领域，特别涉及一种激光放大器。

背景技术

自从1960年世界上第一台红宝石激光器问世，50多年来,激光技术发展迅猛,已与多个学科相结合并广泛应用于激光光谱学、同位素提纯、激光生物学、激光医学以及大气环境的光谱检测等领域,在军事和国防领域亦具有广泛的应用。

激光放大器是激光器和染料激光放大系统的核心部件之一。在激光放大系统中,信号激光源和泵浦光在同一方向上同时依次穿过激光放大器的一侧玻璃窗、工作介质、另一侧玻璃窗，在这个过程中，泵浦光功率很高，信号激光源功率较低，泵浦光对信号激光源起到了放大、加速、获能的作用。

由于玻璃窗静止，泵浦光对玻璃窗的加热作用，开始工作后，玻璃窗很快达到高温状态，并产生烧伤现象，损伤内部结构，减少使用寿命，降低透射率和光透射后的品质。

为了解决以上问题，行业内通常办法是增加工作介质流速，提高换热速率，但是这一方法会使工作介质湍流程度增加，流动均匀性降低，流动边界层加厚，并在流道内产生空化空泡等一系列问题，降低透射率和光透射后的品质。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种激光放大器，通过注入冷却液对玻璃窗进行冷却，大大提高换热率，提升冷却效果，冷却腔内放置玻璃窗呈环形布置，结构简单，易于加工。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种激光放大器，包括激光放大器主体、玻璃窗和密封压盖；所述激光放大器主体内设有贯通的工作介质流道，工作介质流道内填充流动的工作介质；所述工作介质流道两侧对称设有冷却腔，每个所述冷却腔与工作介质流道之间设有缺口；所述玻璃窗位于冷却腔内，所述玻璃窗一端密封放置在缺口内，所述玻璃窗另一端通过密封压盖密封压紧；所述密封压盖安装在激光放大器主体上；对称的冷却腔之间通过通孔导通；所述激光放大器主体上设有冷却液进口和冷却液出口，所述冷却液进口与一个冷却腔连通，所述冷却液出口与另一个冷却腔连通。

进一步，所述玻璃窗轴线与工作介质流道垂直，所述玻璃窗轴线与缺口轴线同轴。

进一步，所述玻璃窗与冷却液接触的面粗糙度大于R6.3。

进一步，为了保证泵浦光在玻璃窗口上的产生的热量分布较为均匀，避免局部超高温，所述玻璃窗满足下列条件：

1.5d₀≤d₇≥2.5d₀

3d₀≤L₁≥4d₀

d₃≥1.2d₇

其中：d₀—泵浦光源直径，mm；

d₇—所述玻璃窗放置在缺口内的直径或缺口直径，mm；

L₁—所述玻璃窗长度，mm；

d₃—所述玻璃窗外圆直径，mm。