[发明专利]一种微型自锁结构晶体控温装置

说明书

本发明提供了一种微型自锁结构晶体控温装置，包括由外到内依次布置的安装支架、中间壳层和晶体座，所述安装支架为卡箍式结构，其侧壁上预留有第一伸缩缝隙，所述晶体座上预留有晶体容纳腔、用于安装温度传感器的安装槽一以及用于安装加热元件的安装槽二，温度传感器外接PID温度反馈调节电路，所述中间壳层侧壁上预留有第二伸缩缝隙，所述安装支架、中间壳层和晶体座分别采用不同线膨胀系数的材质制成，晶体座与中间壳层之间通过内嵌卡合结构连接，和/或安装支架与中间壳层之间通过内嵌卡合结构连接。该发明采用不同材质的三层结构，利用材料热形变差异，结合结构设计上预留的伸缩缝隙以及内嵌卡合连接形式，从而达到不同温况下的结构稳定。

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种微型自锁结构晶体控温装置。

背景技术

随着绿光、紫外激光器在工业生产中的广泛应用，有各种不同温度工况要求的晶体，一般低温/常温工况采用半导体制冷器+传感器模块控温，对于温度工况较高、温度场均匀性要求较高的晶体，则需要采用加热、保温的方式，并且要求长期稳定性好。

现有技术中采用的加热方式、使用低热导率材料填充的保温措施，其材料种类多、形态结构复杂且易形变，安装调试繁琐，体积相对较大，并且采用可调节刚性连接固定的方式易受到温度变化影响，致使整体获得的长期机械稳定性也无优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种微型自锁结构晶体控温装置，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微型自锁结构晶体控温装置，包括由外到内依次布置的安装支架、中间壳层和晶体座，所述安装支架为卡箍式结构，其侧壁上预留有第一伸缩缝隙，所述晶体座上预留有晶体容纳腔、用于安装温度传感器的安装槽一以及用于安装加热元件的安装槽二，所述温度传感器外接PID温度反馈调节电路，所述中间壳层侧壁上预留有第二伸缩缝隙，所述安装支架、中间壳层和晶体座分别采用不同线膨胀系数的材质制成，所述晶体座与中间壳层之间通过内嵌卡合结构连接，和/或所述安装支架与中间壳层之间通过内嵌卡合结构连接。

进一步的，所述安装支架和晶体座所采用材质的线膨胀系数均小于中间壳层所采用材质的线膨胀系数，所述晶体座与中间壳层之间通过内嵌卡合结构连接，该内嵌卡合结构包括设置于晶体座外侧的卡槽以及设置于中间壳层内侧壁的凸台，所述凸台与卡槽对应配合连接。

进一步的，所述安装支架上预留的第一伸缩缝隙宽度H略大于ΔL₁，所述中间壳层上预留的第二伸缩缝隙宽度h略大于ΔL₁-ΔL₂，且ΔL₁=α₁·L₁·Δt，ΔL₂=α₂·L₂·Δt，其中α₁为中间壳层的线膨胀系数，L₁为常温下中间壳层边长，α₂为晶体座的线膨胀系数，L₂为常温下晶体座边长，Δt为中间壳层和晶体座共同升温温度。

进一步的，所述晶体座采用金属材质制成，包括底座和晶体盖，所述安装槽二位于底座的底部，所述晶体容纳腔和安装槽一位于底座的上部，且晶体容纳腔和安装槽一等距面布置，所述晶体盖覆盖于晶体容纳腔和安装槽一上方，且晶体盖与底座通过螺钉固定连接。

进一步的，所述底座的四角上对称设有垂直于底座底面的限位柱，四个限位柱围合形成的空间构成安装槽二。

进一步的，所述底座的上部设有上方开口的凹槽结构，所述晶体盖内侧壁对应此凹槽结构处设有与凹槽配合的限位凸块，该凹槽结构与晶体盖围合形成的腔体构成晶体容纳腔。

进一步的，所述晶体座的底座侧边开设L型缺口结构，该L型缺口结构与晶体盖围合形成的空间构成安装槽一。