具有獨(dú)立智能控溫功能的紫外激光器殼體總成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種激光器殼體結(jié)構(gòu)，具體地說(shuō)是一種具有獨(dú)立智能控溫功能的紫外激光器殼體總成，屬于紫外光發(fā)生裝置技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]激光是近代科學(xué)技術(shù)中的重大發(fā)明之一，其中，355nm紫外激光在非金屬以及精密加工中的應(yīng)用價(jià)值尤其突出。全球?qū)?yōu)質(zhì)的冷光源激光器的需求日益增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。獲取光束質(zhì)量?jī)?yōu)良，頻率單一，能長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行的紫外激光，對(duì)精密加工行業(yè)和非金屬加工行業(yè)，意義重大。從激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，也是大勢(shì)所趨。
[0003]紫外激光屬于短波長(zhǎng)，冷光源，加工的效應(yīng)是通過(guò)短波長(zhǎng)激光，直接被材料的分子或原子吸收，打斷物質(zhì)的分子鏈，使其脫落，或改變其分子屬性，從而達(dá)到切割、蝕刻、打標(biāo)等不同的加工效果，對(duì)所加工材料的熱影響極低。不同于長(zhǎng)波長(zhǎng)激光使材料產(chǎn)生高溫，表層物質(zhì)氣化的過(guò)程，激光光斑附件的材料，會(huì)有較強(qiáng)的熱影響。幾乎所有材料對(duì)紫外激光的吸收率都極高，同紅外激光比較，紫外激光除銅材質(zhì)意外，適合加工的材質(zhì)更加廣泛。355nm紫外激光器，輸出波長(zhǎng)短，能量集中，激光聚焦光斑極小，聚焦點(diǎn)可以小到幾個(gè)微米數(shù)量級(jí)，加之355nm波長(zhǎng)熱效應(yīng)小，能在很大程度上降低被加工材料的機(jī)械變形和熱破壞，在精密材料微加工，紫外固化，光刻等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
[0004]功率穩(wěn)定，光學(xué)質(zhì)量高，頻率單一的紫外激光器才能將紫外激光的加工優(yōu)勢(shì)完全體現(xiàn)出來(lái)，品質(zhì)不佳的紫外激光器大大限制了紫外激光的應(yīng)用。紫外激光的產(chǎn)生，主要是將波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅外激光，通過(guò)倍頻晶體的多次非線(xiàn)性轉(zhuǎn)換而獲得。由于355nm激光能被包括光學(xué)器件在內(nèi)的幾乎所有材料吸收，容易損傷光學(xué)器件；非線(xiàn)性晶體的轉(zhuǎn)換效率極易受溫度變化影響，造成激光器功率不穩(wěn)定；加之整個(gè)激光器光路內(nèi)有808nm，1064nm，532nm，355nm等多種波長(zhǎng)的激光，如果355nm波長(zhǎng)的激光輸出時(shí)，摻雜了較多的其他波長(zhǎng)激光，會(huì)造成激光器加工效果不佳。所以要獲得功率穩(wěn)定，光學(xué)質(zhì)量高，頻率純凈的紫外激光，對(duì)紫外激光器的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)以及機(jī)械等綜合設(shè)計(jì)的要求很高。
[0005]由于激光器是集光、機(jī)、電、液為一體的復(fù)雜精密系統(tǒng)，所以其內(nèi)部模塊的環(huán)境穩(wěn)定性對(duì)激光器的整體性能有至關(guān)重要的影響。目前常用的激光器殼體主要是由矩形盒體和蓋體組成，內(nèi)部設(shè)有維持系統(tǒng)熱平衡的冷卻水路系統(tǒng)。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，殼體內(nèi)僅有一個(gè)共用的安裝腔，光學(xué)模塊、電學(xué)模塊與冷卻水路系統(tǒng)不能隔離，長(zhǎng)時(shí)間使用后，冷卻水路系統(tǒng)容易發(fā)生滲漏，影響光學(xué)模塊、電學(xué)模塊的性能，導(dǎo)致激光器穩(wěn)定性很差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種紫外激光器殼體總成，其結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計(jì)合理，能對(duì)安裝在其內(nèi)部的光學(xué)模塊和電學(xué)模塊進(jìn)行獨(dú)立智能溫控，恒定激光器內(nèi)部各模塊的溫度，穩(wěn)定激光的輸出功率和光學(xué)質(zhì)量。
[0007]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案:具有獨(dú)立智能控溫功能的紫外激光器殼體總成，包括殼體本體，其特征在于:所述殼體本體的內(nèi)部空間分割為前腔、后腔和側(cè)腔三部分，前腔與后腔之間設(shè)有隔板，前腔、后腔和側(cè)腔的頂面均設(shè)有開(kāi)口，并分別對(duì)應(yīng)配裝有前腔腔蓋、后腔腔蓋和側(cè)腔腔蓋，前腔腔蓋、后腔腔蓋和側(cè)腔腔蓋均配有密封膠圈；所述后腔底部設(shè)有第一熱交換模塊槽，第一熱交換模塊槽內(nèi)安裝有第一熱交換模塊，后腔內(nèi)對(duì)應(yīng)第一熱交換模塊的位置處用于安裝紫外激光器的基頻激光器；所述前腔底部設(shè)有第二熱交換模塊槽，第二熱交換模塊槽內(nèi)安裝有第二熱交換模塊，前腔內(nèi)對(duì)應(yīng)第二熱交換模塊的位置處用于安裝紫外激光器的諧振腔。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一熱交換模塊槽設(shè)置在后腔底部?jī)?nèi)表面上，在第一熱交換模塊上方依次疊放有激光器TEC制冷片和激光器儲(chǔ)熱基板，激光器TEC制冷片的底部與第一熱交換模塊的頂部接觸，激光器TEC制冷片的頂部與激光器儲(chǔ)熱基板的底部接觸，激光器儲(chǔ)熱基板固定在后腔的底部?jī)?nèi)表面上，激光器儲(chǔ)熱基板上用于安裝基頻激光器；所述激光器TEC制冷片與TEC電源控溫驅(qū)動(dòng)板電連接。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二熱交換模塊槽設(shè)置在前腔底部外表面上，第二熱交換模塊槽配裝有第二熱交換模塊槽蓋板；所述前腔底部?jī)?nèi)表面上固定安裝有LBO晶體TEC制冷片，所述LBO晶體TEC制冷片固定在前腔底部?jī)?nèi)表面上，LBO晶體TEC制冷片上用于安裝紫外激光器諧振腔中的LBO晶體；所述LBO晶體TEC制冷片與TEC電源控溫驅(qū)動(dòng)板電連接。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述TEC電源控溫驅(qū)動(dòng)板安裝在側(cè)腔內(nèi)。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一熱交換模塊和第二熱交換模塊均是主要由水冷塊和水冷管道組成，所述水冷管道的入口端連接入水嘴，水冷管道的出口端連接出水嘴。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述入水嘴和出水嘴均位于殼體本體尾部。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述前腔內(nèi)設(shè)有干燥劑隔離板，干燥劑隔離板內(nèi)用于放入干燥劑，以保證前腔內(nèi)部干燥。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述殼體本體底部設(shè)有防扭力地腳。
[0015]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)巧妙，設(shè)計(jì)合理，能對(duì)安裝在其內(nèi)部的光學(xué)模塊和電學(xué)模塊進(jìn)行獨(dú)立智能溫控，恒定激光器內(nèi)部各模塊的溫度，穩(wěn)定激光的輸出功率和光學(xué)質(zhì)量。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為圖1的仰視局剖視圖。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-殼體本體、2-入水嘴、3-出水嘴、4-后腔、5-第一熱交換模塊、6-激光器儲(chǔ)熱基板、7-側(cè)腔、8-TEC電源控溫驅(qū)動(dòng)板、9-前腔、10-干燥劑隔離板、11-LB0晶體TEC制冷片、12-防扭力地腳、13-前腔腔蓋、14-第二熱交換模塊、15-第二熱交換模塊槽蓋板、16-側(cè)腔腔蓋、17-第一熱交換模塊槽、18-LB0晶體、19-第二熱交換模塊槽、20-后腔腔蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖所示:實(shí)施例提供了一種具有獨(dú)立智能控溫功能的紫外激光器殼體總成，其包括殼體本體1，殼體本體I的內(nèi)部空間分割為前腔9、后腔4和側(cè)腔7三部分，前腔9與后腔4之間設(shè)有隔板，前腔9、后腔4和側(cè)腔7的頂面均設(shè)有開(kāi)口，并分別對(duì)應(yīng)配裝有前腔腔蓋13、后腔腔蓋20和側(cè)腔腔蓋16，前腔腔蓋13、后腔腔蓋20和側(cè)腔腔蓋16均配有密封膠圈；這樣，殼體本體I內(nèi)就形成了真空防塵、防濕的環(huán)境，其中前腔9有七個(gè)面，其中的六個(gè)面整體機(jī)械加工成型，前腔9內(nèi)設(shè)有干燥劑隔離板10，干燥劑隔離板10內(nèi)用于放入干燥劑，以保證前腔9內(nèi)部干燥。殼體本體I設(shè)有三個(gè)用于支持和固定激光器的防扭力地腳12