一种用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置

本公开涉及激光，尤其涉及一种用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置。

背景技术：

1、相关技术中，采用泵浦激光照射金刚石会生成拉曼激光，在泵浦激光照射金刚石会生成拉曼激光的过程中，金刚石会发热，尤其是当泵浦激光在百瓦级以上的情况下，量子亏损、晶体吸收与散射会在晶体内部积累大量热量，进而诱发热透镜效应和热致应力双折射，功率提升受限，严重时甚至造成镀层剥落或晶体裂损。为了对金刚石进行冷却，采用水冷或风冷的方式对金刚石进行散热，散热效果有限，金刚石会晶体裂损，影响金刚石的激光生成质量。并且，现有的水冷/风冷散热装置缺乏闭环温度控制，无法精准适配金刚石高功率工作时的温度需求，且散热冷却功率低，不足以保证金刚石晶体工作在正常温度下。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，以解决冷却效果不佳而导致的金刚石裂损，影响激光生成的问题。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，包括：

3、密封罐、液氮供给与回收单元和温度测控单元；

4、所述液氮供给与回收单元，用于为所述密封罐提供液氮，并从所述密封罐中回收氮气；

5、所述液氮供给与回收单元包括：液氮存储部件和氮气回收装置；

6、所述液氮存储部件通过第一管道向所述密封罐供给液氮，所述液氮存储部件的出口连接所述第一管道的第一端，所述第一管道的第二端连接所述密封罐的进口；

7、所述氮气回收装置通过所述第二管道回收所述密封罐排出的氮气，所述氮气回收装置的进口连接所述第二管道的第一端，所述第二管道的第二端连接所述密封罐的排气口；

8、所述密封罐中设置有金刚石激光器，所述金刚石激光器包括金刚石，所述金刚石，用于在外部泵浦光的照射下，产生拉曼激光；

9、所述液氮，用于在所述密封罐中，对所述金刚石进行冷却，所述金刚石经过冷却后，所述液氮转换为氮气；

10、所述温度测控单元，用于测量所述密封罐中所述金刚石的温度，并根据所述金刚石的温度对所述液氮供给与回收单元中的供给的液氮流量进行控制。

11、在一种实施方式中，所述金刚石激光器设置在所述密封罐的内部密封腔的底部；

12、所述密封罐的侧立面开设第一通光窗口和第二通光窗口；

13、所述第一通光窗口，用于所述外部的泵浦光进入到所述密封罐中，照射在所述金刚石上；

14、所述第二通光窗口，用于所述拉曼激光射出。

15、在一种实施方式中，所述第一通光窗口、所述金刚石和所述第二通光窗口位于同一直线上。

16、在一种实施方式中，所述第一通光窗口、所述金刚石和所述第二通光窗口的高度相同，位于同一水平线上。

17、在一种实施方式中，所述第一通光窗口和所述第二通光窗口上分别设置有适配泵浦光与拉曼激光波长的双面增透镀膜的熔石英光学平片。

18、在一种实施方式中，所述金刚石激光器还包括金属热沉，所述金刚石固定设置在所述金属热沉的上表面；所述金属热沉的下表面接触所述密封罐的底部；

19、所述金属热沉，用于固定所述金刚石，吸收所述金刚石受所述泵浦光照射时产生的热量。

20、在一种实施方式中，所述温度测控单元包括温度传感器，所述温度传感器，用于检测所述金刚石的温度。

21、在一种实施方式中，所述温度测控单元包括比例流量控制阀，所述比例流量控制阀，设置在所述第一管道上，用于控制所述液氮的流量；

22、所述第一管道，第一端连接所述密封罐的进口，第二端连接所述液氮供给与回收单元的液氮出口。

23、在一种实施方式中，还包括控制器，所述控制器通过电信号传输线路分别与所述温度传感器的信号输出端和和所述比例流量控制阀的控制端电连接；

24、所述控制器，用于根据所述温度传感器检测的金刚石的温度，控制所述比例流量控制阀的开度。

25、在一种实施方式中，所述氮气回收装置，包括：气液分离器及氮气回收罐。

26、所述气液分离器，设置在所述第二管道上，所述气液分离器用于对排出的氮气进行气液分离。

27、所述第二管道的第一端连接所述密封罐的氮气排气口，第二端连接所述氮气回收罐。

28、所述氮气回收罐，用于回收经过气液分离之后的氮气。

29、本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

30、本申请的技术方案，液氮供给与回收单元为密封罐提供液氮，并从密封罐中回收氮气；所述液氮，用于在所述密封罐中，对金刚石进行冷却。液氮的使用，显著提高了金刚石的冷却效率，降低金刚石的裂损率，有利于提高金刚石激光生成质量。除此之外，本装置存在氮气回收系统，减少冷却介质浪费，可以做到循环利用。

31、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

1.一种用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的用于金刚石激光器的液氮循环冷却装置，其特征在于，