Мощная оптическая усилительная головка с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины

Изобретение относится к твердотельным лазерам с диодной накачкой большой мощности, в частности к элементам накачки и системам их охлаждения. Мощная оптическая усилительная головка с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины содержит блок диодной накачки с элементами накачки, активный элемент в виде пластины и систему охлаждения, содержащую канал охлаждения активного элемента, элементы накачки, расположенные в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента. Активный элемент установлен в ограничительную рамку, система охлаждения выполнена в виде двух независимых контуров для охлаждения активного элемента и элементов накачки, каждый из которых расположен в корпусе активного элемента и блока диодной накачки соответственно. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности накачки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к твердотельным лазерам с диодной накачкой большой мощности, в частности, к элементам накачки и системам их охлаждения и может быть использовано при изготовлении лазерной техники.

Известна система фокусировки диодной накачки усилителя большой апертуры, которая содержит блок диодной накачки (БДН) с элементами накачки, активный элемент (АЭ) и систему охлаждения, элементы накачки расположены в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента (патент Китая №203135204, МПК G02B 6/43, H01S 3/16, 3/0941, опубл. 2013).

Блок диодной накачки соединяется с блоком активного элемента при помощи световода и представляет собой массив диодных матриц, расположенных по сфере. Полый световод, имеющий прямоугольную форму, состоит из четырех пластин (например, посеребренных, позолоченных металлических пластин, выполненных из алюминия или нержавеющей стали, или полированных стеклянных). Сборка матрицы состоит из множества лазерных диодов, расположенных в четырех секторах. Все лазерные диоды одинаковы по размерам. Массив диодов представляет собой множество компактно расположенных параллельных пластин.

Данное устройство позволяет добиться эффективной однородной накачки, получить высокий кпд для высокоэнергетических усилителей. Однако, наличие световода для фокусировки излучения накачки в конструкции БДН усложняет массогабаритные характеристики. Сама система фокусировки БДН требует изготовления специальных матриц лазерных диодов, предназначенных для использования в системах фокусировок только данного типа, что не отвечает условиям взаимозаменяемости и технологичности изделия.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения, выбранным в качестве прототипа, является известная из патента Китая №202602081, МПК H01S 3/0941, 3/16, опубл. 2012 г., система фокусировки, содержащая блок диодной накачки с элементами накачки, активный элемент в виде пластины и систему охлаждения, содержащую канал охлаждения активного элемента, расположенный между активным элементом и элементами накачки, которые снабжены линзами, установленными на их излучающей части, элементы накачки расположены в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента. Система также содержит световод, в качестве элементов накачки используются матрицы лазерных диодов. Множество модулей диодной накачки соединены также механическим способом с опорной рамой и закреплены с помощью винтов со световодом на входе излучения. Каждый модуль диодной накачки жестко установлен в металлическом каркасе, присоединенном к опорной раме винтами и является несущей частью системы охлаждения.

Данное устройство позволяет уменьшить количество отражений на поверхностях световода и, таким образом, сократить потери энергии накачки. Угол расходимости коллимирования накачки составляет 5°.

Способ крепления каждого модуля в отдельности к опорной раме, содержащей систему охлаждения, увеличивают общую расходимость излучения накачки, что делает необходимым применение световода. Это снижает кпд доставки излучения накачки, а следовательно и мощность лазерного излучения.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - повышение эффективности накачки.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения - оптимизация системы охлаждения, увеличение кпд и мощности излучения.

Указанный технический результат достигается тем, что в мощной оптической усилительной головке (ОУГ) с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины, содержащей блок диодной накачки с элементами накачки, активный элемент в виде пластины и систему охлаждения, содержащую канал охлаждения активного элемента, расположенный между активным элементом и элементами накачки, которые снабжены линзами, установленными на их излучающей части, элементы накачки расположены в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента, особенность заключается в том, что ОУГ снабжена термоинтерфейсом, активный элемент установлен в ограничительную рамку, на внутренней поверхности корпуса блока диодной накачки расположены держатели для элементов накачки, система охлаждения выполнена в виде двух независимых контуров для охлаждения активного элемента и элементов накачки, каждый из которых расположен в корпусе активного элемента и блока диодной накачки соответственно, контур охлаждения активного элемента содержит каналы, которые соединяют входной, выходной штуцеры и коллекторы, соединяющиеся каналом охлаждения активного элемента, коллекторы образованы ограничительной рамкой и корпусом, контур охлаждения элементов накачки содержит входной, выходной штуцеры и коллекторы, соединяющиеся каналами корпуса, а также входной, выходной коллекторы держателей, которые соединяются с входным, выходным коллекторами корпуса каналами корпуса и между собой каналами держателей, корпус активного элемента снабжен пластиной, выполненной из оптически прозрачного материала, между которой и активным элементом размещен канал охлаждения активного элемента, термоинтерфейс размещен между держателями и элементами накачки.

Всей совокупностью существенных признаков обеспечивается эффективный режим работы ОУГ. Этого добились следующим образом: разделили систему охлаждения активного элемента и блока диодной накачки, установив при этом активный элемент в ограничитель потока, и оптимально разместив каналы охлаждения в блоке диодной накачки и блоке активного элемента, использовав термоинтерфейс для эффективной передачи тепла от элементов накачки к рабочей охлаждаемой поверхности держателей. Таким образом, оптимизировали систему охлаждения, увеличили кпд и мощность излучения, оптимизировали конструкцию концентратора излучения, и за счет этого решили задачу повышения эффективности накачки.

Для увеличения мощности накачки и эффективности накачки пластина выполнена с просветляющим покрытием.

При проведении анализа уровня техники, включающего поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявлении источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных отличительных признаков от прототипа, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. В результате поиска не выявлены технические решения с этими признаками. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 представлена схема накачки АЭ.

На фиг. 2 - вид сверху БДН.

На фиг. 3 - разрез А-А.

На фиг. 4 - общий вид корпуса БДН.

На фиг. 5 - продольный разрез блока АЭ.

На фиг. 6 - общий вид ограничительной рамки.

Мощная оптическая усилительная головка (ОУГ) с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины содержит установленные на опорной конструкции 1 (либо силовой платформе) два корпуса: корпус 2 для блока диодной накачки с элементами накачки 3 (например, матрицами лазерных диодов, линейками лазерных диодов) и корпус 4 для активного элемента 5 в виде пластины (фиг. 1-3). Система охлаждения ОУГ выполнена в виде двух независимых контуров для охлаждения АЭ 5 и элементов накачки 3, каждый из которых расположен в корпусе АЭ и БДН соответственно.

Элементы накачки 3 установлены на держатели 6, которые расположены на внутренней поверхности корпуса 2 БДН. Элементы накачки расположены в виде сферы, центр которой совпадает с центром АЭ 5, при этом излучающие области, образующие сферическую поверхность, охватывают АЭ.

Элементы накачки 3 снабжены линзами 7 (например, цилиндрическими), установленными на их излучающей части. Держатели 6 расположены на посадочных поверхностях 8 корпуса 2 БДН (фиг. 4) и содержат посадочные поверхности (на фиг. не показано) для элементов накачки 3. Между держателями 6 и элементами накачки 3 расположен термоинтерфейс 9 (например, припой сплав Розе).

Корпус 4 АЭ 5 содержит ограничительную рамку 10 (фиг. 5, 6), в которую установлен АЭ, и пластину 11, выполненную из оптически прозрачного материала, между которой и АЭ размещен теплоноситель (например, вода, охлаждающая жидкость) в канале δ охлаждения АЭ. Пластина 11 может быть выполнена с просветляющим покрытием на длину волны накачки.

Контур охлаждения АЭ 5 содержит каналы а, которые соединяют входной, выходной штуцеры 12 и коллекторы 13, соединяющиеся каналом δ охлаждения АЭ. Канал δ расположен между АЭ 5 и элементами накачки 3 и имеет прямоугольное сечение. Входной, выходной коллекторы 13 образованы ограничительной рамкой 10 и корпусом 4.

Контур охлаждения элементов накачки 3 содержит: выполненные в корпусе 2 входной, выходной штуцеры 14 и коллекторы 15, которые соединены каналами b корпуса 2; входной, выходной коллекторы 16 держателей 6, которые соединены с входным, выходным коллекторами 15 корпуса 2 каналами с, d, е корпуса и между собой каналами f держателей 6.

Устройство работает следующим образом. На элементы накачки 3 (фиг. 3) подается напряжение питания, они начинают генерировать излучение накачки, проходящее через линзы 7, образуя световой поток 17, ограниченный двугранным углом α и β в двух плоскостях Χ-Υ и Υ-Ζ трехмерного пространства координат (фиг. 1). Угловое положение посадочных поверхностей держателей 6 и посадочных поверхностей 8 корпуса 2 под держатели 6 определяют углы α и β светового потока 17 излучения от элементов накачки 3. Излучение накачки 17, формирующееся от массива элементов накачки 3, согласуется формой пятна с формой АЭ 5, при этом площадь его торца максимально эффективно заполняется излучением накачки. Излучение накачки поглощается АЭ 5, часть поглощенной энергии накачки идет на тепловые потери. С противоположной стороны АЭ 5 падает лазерное излучение 18 с апертурой, максимально закрывающей свободную площадь АЭ 5, и получая усиление от АЭ 5 (так называемого «активного зеркала»), уходит в зеркальном отражении. Таким образом, получается мощное излучение 19 на выходе оптической усилительной головки с торцевой диодной накачкой, работающей по схеме «активное зеркало».

При работе устройства мощность тепловыделения АЭ 5 достаточно высока, а часть электрической энергии, подаваемой на элементы накачки 3, тратится на тепловые потери, поэтому требуется эффективное охлаждение не только АЭ 5, но и элементов накачки 3. Охлаждение происходит следующим образом. Охлаждающая жидкость (ОЖ) подается в систему охлаждения параллельно для элементов накачки и АЭ. При входе в контур охлаждения элементов накачки ОЖ через входной штуцер 14 поступает во входной коллектор 15 через канал b корпуса 2 (фиг. 2, 3). Затем разделяется на два потока - по каналам с, d и через каналы е корпуса 2 ОЖ перемещается во входной коллектор 16 держателей 6, проходя по каналам f, после этого в обратном порядке собирается в выходной коллектор 16 держателей. Термоинтерфейс 9 обеспечивает передачу тепла от элементов накачки 3 к рабочей поверхности держателя 6. Далее ОЖ перемещается по каналам a корпуса 2 и выводится в каналы с и d. Затем собирается в выходной коллектор 15 корпуса и по каналу b через выходной штуцер 14 выводится из контура охлаждения элементов накачки.

Второй поток ОЖ контура охлаждения АЭ (фиг. 5) через входной штуцер 12 проходит по каналам а корпуса 4 и поступает во входной коллектор 13 (фиг. 6). Затем проходит через канал прямоугольной формы δ, образованный максимальной площадью поверхности АЭ 5 и пластиной 11. Поток ОЖ протекает вдоль всей поверхности АЭ 5, контактируя с ней и, таким образом, охлаждая его. На выходе из канала δ на противоположном конце АЭ 5 ОЖ в обратном порядке собирается в выходной коллектор 13, затем через канал а корпуса 4 и выходной штуцер 12 выводится из корпуса 4 АЭ. При этом уплотнения 20 и 21 обеспечивают герметизацию АЭ 5 и пластины 11, прокладка 22 распределяет равномерную нагрузку от прижима 23 по поверхности пластины 11. Подбор прокладок 24 по толщине регулирует усилие прижатия пластины 11, а подбор угловых прокладок 25 по толщине снижает его действие на поверхность АЭ 5. Таким образом происходит герметизация АЭ 5 в виде пластины.

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в электронной и оптико-механической промышленности при изготовлении лазерных устройств с повышенной мощностью;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Мощная оптическая усилительная головка с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины содержит блок диодной накачки с элементами накачки, активный элемент в виде пластины и систему охлаждения, содержащую канал охлаждения активного элемента, расположенный между активным элементом и элементами накачки, которые снабжены линзами, установленными на их излучающей части, элементы накачки расположены в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента, отличающаяся тем, что снабжена термоинтерфейсом, активный элемент установлен в ограничительную рамку, на внутренней поверхности корпуса блока диодной накачки расположены держатели для элементов накачки, система охлаждения выполнена в виде двух независимых контуров для охлаждения активного элемента и элементов накачки, каждый из которых расположен в корпусе активного элемента и блока диодной накачки соответственно, контур охлаждения активного элемента содержит каналы, которые соединяют входной, выходной штуцеры и коллекторы, соединяющиеся каналом охлаждения активного элемента, коллекторы образованы ограничительной рамкой и корпусом, контур охлаждения элементов накачки содержит входной, выходной штуцеры и коллекторы, соединяющиеся каналами корпуса, а также входной, выходной коллекторы держателей, которые соединяются с входным, выходным коллекторами корпуса каналами корпуса и между собой каналами держателей, корпус активного элемента снабжен пластиной, выполненной из оптически прозрачного материала, между которой и активным элементом размещен канал охлаждения активного элемента, термоинтерфейс размещен между держателями и элементами накачки.

2. Мощная оптическая усилительная головка с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины по п. 1, отличающаяся тем, что пластина выполнена с просветляющим покрытием.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лазерной технике. Оптическая усилительная головка с диодной накачкой содержит размещенные в корпусе: активный элемент в виде стержня, матрицы лазерных диодов, расположенные равномерно на держателях, и систему охлаждения, содержащую трубку, охватывающую активный элемент с образованием кольцевого канала δ, каналы, расположенные в корпусе и каждом держателе, входной, выходной патрубки и выполненные в корпусе входной и выходной коллекторы, трубка выполнена из материала, прозрачного для излучения накачки.

Устройство охлаждения активного элемента твердотельного лазера содержит активный элемент, расположенный в оболочке из оптически прозрачного теплопроводного материала, и металлические ламели, контактирующие с внешней стороной оболочки.

Изобретение относится к лазерной технике. Универсальный излучатель твердотельного лазера с безжидкостным охлаждением содержит резонатор, установленный жестко на основание, устройство накачки и теплообменный блок, содержащий термоэлектрические модули и теплообменники.

Изобретение относится к лазерной технике. Излучатель твердотельного лазера без жидкостного охлаждения с термостабилизацией диодной накачки содержит активный элемент, установленный в кольцах, термоинтерфейс и блок диодной накачки, состоящий из теплораспределителя с выступами, установленного жестко на посадочной поверхности, термоэлектрического модуля, расположенного между теплораспределителем и посадочной поверхностью, и линеек лазерных диодов, размещенных на выступах теплораспределителя равномерно относительно активного элемента и обращенных к нему излучающей частью.

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон твердотельного лазера с термостабилизацией диодной накачки содержит размещенные в корпусе в виде многогранника: активный элемент, матрицы лазерных диодов, расположенные вокруг и вдоль активного элемента равномерно, и систему охлаждения, выполненную в виде двух независимых контуров для охлаждения активного элемента и матриц, контур охлаждения активного элемента содержит трубку, охватывающую активный элемент с образованием кольцевого канала шириной δ, и входной, выходной коллекторы, из которых выходят каналы.

Изобретение относится к лазерной технике. Оптическая усилительная головка с контротражателем диодной накачки состоит из размещенных в корпусе активного элемента в виде стержня, элементов диодной накачки, расположенных равномерно вокруг и вдоль активного элемента на держателях, и системы охлаждения, содержащей трубку, охватывающую активный элемент с образованием кольцевого канала шириной δ, каналы в корпусе, каждом держателе и элементах накачки и входной и выходной коллекторы.
Изобретение относится к лазерной технике, а конкретнее к жидкостным охлаждающим средам (теплоносителям) (ЖТС) твердотельных лазеров (например, неодимовых или гольмиевых), являющимся одновременно светофильтром для ультрафиолетового (УФ) излучения лампы накачки лазера.

Изобретение относится к твердотельным лазерам с диодной накачкой, в частности к элементам накачки и системам их охлаждения. Оптическая усилительная головка с диодной накачкой состоит из размещенных в корпусе активного элемента в виде стержня, матриц лазерных диодов, расположенных на держателях вдоль активного элемента, и системы охлаждения, содержащей стеклянную трубку, охватывающую активный элемент с образованием радиального канала δ.

Изобретение относится к конструкции оптической накачки для оптического квантового генератора, которая содержит активную среду в виде цилиндрического стержня (1), имеющего круглое сечение, причем концы стержня введены в два кольца (11), выполненные из теплопроводного материала, по меньшей мере, три пакета (21, 22) небольших стержней диодов накачки, расположенных звездой вокруг стержня, опору (5) с регулировкой температуры посредством модуля (8) на основе эффекта Пельтье, причем кольца (11) находятся в контакте с опорой (5).

Устройство компенсации термического расширения охлаждающей жидкости активного элемента твердотельного лазера содержит входной, выходной коллекторы, соединенные с каналами и кольцевым каналом, образованным трубкой, охватывающей активный элемент. Устройство снабжено дополнительными входным и выходным коллекторами, соединенными с каналами, которые выполнены капиллярными. Охлаждающая жидкость имеет стационарный объем, ее уровень всегда превышает место соединения капиллярных каналов с дополнительными входным, выходным коллекторами. Технический результат заключается в обеспечении надёжной работы системы охлаждения активного элемента в жёстких условиях эксплуатации. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон с диодной накачкой содержит размещенные в корпусе активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях равномерно относительно активного элемента, и систему охлаждения, которая содержит трубку, охватывающую активный элемент с образованием радиального зазора, входной, выходной патрубки и коллекторы, каналы в корпусе и держателях. Квантрон снабжен отражателями, расположенными на держателях напротив каждого источника оптической накачки, система охлаждения выполнена в виде единого контура для охлаждения активного элемента и источников оптической накачки и снабжена каналами, выполненными в прижимах трубки. Входной, выходной патрубки соединены с каналами корпуса, которые соединяются с каналами прижимов, соединяющимися с коллекторами. Коллекторы соединены с радиальным зазором и с дополнительными каналами прижимов трубки, которые соединены с каналами корпуса, соединяющимися с каналами держателей, коллекторы образованы прижимами трубки и активным элементом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон содержит активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях вокруг активного элемента, систему охлаждения активного элемента и источников оптической накачки, фланцы и элемент, соединяющий фланцы. Держатели расположены в соосных отверстиях фланцев, система охлаждения содержит трубку, охватывающую активный элемент с образованием радиального зазора, входной, выходной коллекторы и каналы держателей. Элемент, соединяющий фланцы, выполнен в виде рамы, содержащей параллельные пластины, соединенные ребрами. Держатели снабжены выполненными с обеих сторон ограничителями, взаимодействующими с торцевыми поверхностями фланцев, один из ограничителей каждого держателя выполнен с лысками, взаимодействующими с пазами фланца. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности охлаждения. 6 ил.

Группа изобретений относится к лазерной технике. Твердотельный лазер с термостабилизацией диодной накачки и электрооптической модуляцией добротности содержит формирователь импульсов и излучатель с электрооптическим затвором, снабженным драйвером, снабжен управляющим микроконтроллером, нагревателями, термодатчиками элементов накачки, контурной тепловой трубой, термодатчиками и термоэлектрическими модулями. Устройство управления лазером содержит оптический модуль накачки, активный элемент, термоэлектрические модули, драйвер термоэлектрических модулей, управляющий микроконтроллер и термодатчики, выходы которых соединены с входами управляющего микроконтроллера, выход которого соединен с входом драйвера термоэлектрических модулей, выход которого соединен с входом термоэлектрических модулей. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения устойчивости к внешним факторам. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон содержит активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях вокруг активного элемента, систему охлаждения активного элемента и источников оптической накачки, фланцы и элемент, соединяющий фланцы. Держатели расположены в соосных отверстиях фланцев, система охлаждения содержит трубку, охватывающую активный элемент с образованием радиального зазора, входной, выходной коллекторы и каналы держателей. Элемент, соединяющий фланцы, выполнен в виде рамы, содержащей параллельные пластины, соединенные ребрами. Держатели снабжены выполненными с обеих сторон ограничителями, взаимодействующими с торцевыми поверхностями фланцев, один из ограничителей каждого держателя выполнен с пазом, взаимодействующим с эксцентриком, эксцентрики установлены в отверстия одного из фланцев. Технический результат заключается в обеспечении возможности увеличения мощности и КПД, а также в повышении технологичности конструкции. 7 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Малогабаритный квантрон с жидкостным охлаждением содержит установленные в прямоугольной полости корпуса активный элемент в виде стержня и отражатель, источник оптической накачки, цилиндрическую линзу, пластину из прозрачного для излучения накачки материала, закрепленную рамкой на корпусе напротив источника оптической накачки, и каналы в корпусе. При этом активный элемент зафиксирован прижимами в корпусе, отражатель закреплен к дну полости корпуса, к которому прикреплен держатель, установленный через регулировочную пластину. На держателе размещен источник оптической накачки, в качестве которого используется матрица лазерных диодов, на излучающей части которой размещена цилиндрическая линза, расположенная вдоль активного элемента. На держатель установлены входной, выходной патрубки с каналами, соединенными с каналами держателя, которые соединяются с каналами регулировочной пластины, соединенными с каналами корпуса, которые соединены с полостью корпуса. Между рамкой и корпусом установлены регулировочные элементы. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности накачки и охлаждения квантрона. 4 ил.

Изобретение относится к лазерной технике. Модуль слэб-лазера с диодной накачкой и зигзагообразным ходом лучей содержит установленные в корпусе: активный элемент, элементы накачки, расположенные на теплоотводах симметрично с двух сторон активного элемента, систему охлаждения и пластины из оптически прозрачного материала, размещенные с обеих сторон активного элемента, каждый элемент накачки снабжен линзой. Корпус выполнен в виде двух параллелепипедов, двух корпусов соответственно, между которыми расположен активный элемент, между каждым элементом накачки и теплоотводом размещен термоинтерфейс, система охлаждения выполнена в виде единого контура и снабжена входным, выходным каналами, каналами в теплоотводах и диафрагмами, каналы охлаждения активного элемента образованы активным элементом и пластинами из оптически прозрачного материала, а линзы выполнены конформными. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения КПД лазера. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство для передачи светового излучения большой мощности относится к квантовой электронике, в частности к технологическим лазерным устройствам. Устройство для передачи светового излучения большой мощности содержит заполненную теплоносителем камеру, ограниченную с торца прозрачным оптическим элементом, оптоволоконный жгут с полированным торцом, собранный из световодов, концевой участок которого установлен внутри камеры с помощью, по меньшей мере, двух фиксирующих элементов, один из которых обеспечивает плотную упаковку световодов на его приторцевой части, между соседними световодами имеются зазоры, образующие межволоконное пространство. Камера разделена на, по меньшей мере, две области, сообщающиеся через межволоконное пространство, первая область ограничена оптическим и фиксирующим элементами, а остальные ограничены соседними фиксирующими элементами, первая область снабжена установленным на стенке камеры штуцером для подачи теплоносителя, вторая область снабжена установленным на стенке камеры штуцером для откачки теплоносителя. При этом оптический элемент представляет собой плоскопараллельную пластину прямоугольной формы, размеры которой по высоте и ширине превосходят соответствующие размеры оптоволоконного жгута прямоугольного сечения, расположенную перпендикулярно оси оптоволоконного жгута, причем оптоволоконный жгут имеет плотную упаковку световодов на всей длине концевого участка. Технический результат - увеличение ресурса непрерывной работы устройства в условиях высокой передаваемой мощности за счет повышения эффективности охлаждения концевого участка оптоволоконного жгута и организации защиты приторцевой области жгута протоком теплоносителя. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к лазерной технике и может быть использовано для изготовления дисковых активных элементов мощных лазеров, обеспечивающих эффективное охлаждение активной среды. В способе согласно изобретению на активный элемент наносят с торцов диэлектрические отражающие и просветляющие покрытия, на один из торцов наносят металлизирующее покрытие и монтируют активный элемент на радиатор, выполненный из высокотеплопроводного диэлектрического материала. Диэлектрические покрытия наносят с использованием ионного сопровождения, монтаж активного элемента на радиатор выполняют путем пайки без использования вакуумной камеры или замкнутой камеры с восстанавливающей атмосферой. Изобретение обеспечивает минимальные потери лазерного излучения в активном элементе с сохранением высокой величины лазерного пробоя при работе с импульсным излучением и минимальной величины фазовых искажений излучения, а также позволяет снизить тепловое сопротивление между активной средой и радиатором и получить максимальную однородность теплового контакта. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к твердотельным лазерам с диодной накачкой большой мощности, в частности к элементам накачки и системам их охлаждения. Мощная оптическая усилительная головка с торцевой диодной накачкой активного элемента в виде пластины содержит блок диодной накачки с элементами накачки, активный элемент в виде пластины и систему охлаждения, содержащую канал охлаждения активного элемента, элементы накачки, расположенные в виде сферы, центр которой совпадает с центром активного элемента. Активный элемент установлен в ограничительную рамку, система охлаждения выполнена в виде двух независимых контуров для охлаждения активного элемента и элементов накачки, каждый из которых расположен в корпусе активного элемента и блока диодной накачки соответственно. Технический результат заключается в обеспечении возможности повышения эффективности накачки. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх