本發(fā)明涉及激光器，尤其涉及一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、激光器頻率轉(zhuǎn)換腔及激光器。

背景技術(shù)：

1、由于高反材料對(duì)綠光的吸收率相對(duì)于紅外光的吸收率高大約7-8倍，綠光激光器在很多工業(yè)加工方案中相對(duì)于當(dāng)前傳統(tǒng)的紅外激光器展現(xiàn)出了不可比擬的優(yōu)勢(shì)，尤其是在高反材料切割焊接/玻璃切割等應(yīng)用。紫外激光器在精細(xì)加工方面憑借冷加工很小的熱影響，以及更小的聚焦光斑也深得工業(yè)加工青睞?；诙滩ㄩL(zhǎng)的綠光激光和紫外激光的如上優(yōu)點(diǎn)，使得綠光激光技術(shù)和紫外激光技術(shù)取得了飛躍的發(fā)展，市場(chǎng)需求不斷增加。

2、目前，綠光激光器和紫外激光器通常均采用紅外光作為基頻光，采用倍頻器件對(duì)基頻光進(jìn)行倍頻的方式，將紅外光轉(zhuǎn)化為綠光，紫外激光除了需要進(jìn)行倍頻程序外，還需要采用和頻器件將綠光和紅外光進(jìn)行和頻的方式轉(zhuǎn)化才能生成。通常倍頻器件是設(shè)置于倍頻腔中，在倍頻腔中完成紅外光變?yōu)榫G光的轉(zhuǎn)換。同樣和頻器件是設(shè)置于和頻腔中，在和頻腔中完成綠光和紅外光變?yōu)樽贤夤獾霓D(zhuǎn)換，和頻腔和倍頻腔合稱頻率轉(zhuǎn)換腔。在倍頻以及和頻工作的過(guò)程中，倍頻以及和頻的發(fā)生對(duì)溫度的要求極高，溫度過(guò)低和過(guò)高時(shí)，倍頻以及和頻的光光轉(zhuǎn)化效率均會(huì)變差，同時(shí)，溫度過(guò)高還會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)倍頻腔內(nèi)的溫度變化情況，并及時(shí)將這些熱量導(dǎo)出倍頻腔以及和頻腔外，防止損傷倍頻腔以及和頻腔中的各種光學(xué)器件。

3、為了防止高溫?fù)p傷腔中的光學(xué)器件，當(dāng)前的方案中，均采用在倍頻以及和頻腔內(nèi)部配備溫度傳感器監(jiān)測(cè)對(duì)腔內(nèi)溫度進(jìn)行性能監(jiān)測(cè)和評(píng)估。而激光器的倍頻腔以及和頻腔均需要嚴(yán)格密封，若在內(nèi)部增加溫度傳感器，必然會(huì)需要倍頻腔開孔引出信號(hào)線，破壞密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、激光器頻率轉(zhuǎn)換腔及激光器，以解決或部分解決現(xiàn)有溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)溫度會(huì)導(dǎo)致密封性下降的技術(shù)問(wèn)題。

2、本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于激光器的頻率轉(zhuǎn)換腔，包括：水冷管道，設(shè)置在頻率轉(zhuǎn)換腔的外圍；第一溫度傳感器，設(shè)置在所述水冷管道的進(jìn)水部上，用于采集所述水冷管道的進(jìn)水溫度；第二溫度傳感器，設(shè)置在所述水冷管道的出水部上，用于采集所述水冷管道的出水溫度，其中，所述進(jìn)水部和所述出水部均位于頻率轉(zhuǎn)換腔的外部；水流傳感器，設(shè)置在所述進(jìn)水部或所述出水部上，用于采集所述水冷管道的水流量；控制單元，分別和所述第一溫度傳感器、所述第二溫度傳感器以及所述水流傳感器連接，用于根據(jù)所述進(jìn)水溫度、所述出水溫度和所述水流量計(jì)算頻率轉(zhuǎn)換腔的產(chǎn)熱量，并根據(jù)所述產(chǎn)熱量評(píng)估頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度。

4、本發(fā)明實(shí)施例的一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)在頻率轉(zhuǎn)換腔外部的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器采集水冷管道的進(jìn)水溫度和出水溫度，結(jié)合水流傳感器采集的水流量，可以計(jì)算出頻率轉(zhuǎn)換腔的產(chǎn)熱量，進(jìn)而評(píng)估頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度，不需要將在頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器以及開孔引出信號(hào)線，保證了頻率轉(zhuǎn)換腔的密封性。

5、可選地，計(jì)算頻率轉(zhuǎn)換腔的產(chǎn)熱量的公式為：產(chǎn)熱量＝水的比熱容×

6、水的密度×水流量×(出水溫度-進(jìn)水溫度)×統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)。

7、通過(guò)該公式可準(zhǔn)確計(jì)算出產(chǎn)熱量。

8、可選地，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：密封層，設(shè)置在所述水冷管道的外圍，用于密封所述水冷管道及所述頻率轉(zhuǎn)換腔。

9、通過(guò)密封層將整個(gè)頻率轉(zhuǎn)換腔密封好，保障激光器的整個(gè)頻率轉(zhuǎn)換工作的穩(wěn)定性，同時(shí)也可以保障溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

10、可選地，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：溫度調(diào)控器，設(shè)置在所述進(jìn)水部上；對(duì)應(yīng)地，所述控制單元還和所述溫度調(diào)控器連接，用于根據(jù)頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水冷管道的水體的水溫。

11、通過(guò)根據(jù)頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水冷管道的水體的水溫，可以維持頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)溫度的穩(wěn)定。

12、可選地，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：水流量調(diào)控器，設(shè)置在所述進(jìn)水部上；對(duì)應(yīng)地，所述控制單元還和所述水流量調(diào)控器連接，用于根據(jù)頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水冷管道的水體的水流量。

13、通過(guò)根據(jù)頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度調(diào)節(jié)進(jìn)入所述水冷管道的水體的水流量，可以維持頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)溫度的穩(wěn)定。

14、可選地，所述水冷管道為s形管道。

15、采用s形管道可以增加水冷面積，提高能力和效率。

16、可選地，所述水冷管道環(huán)繞設(shè)置有若干圈，若干圈所述水冷管道形成一層或多層包圍頻率轉(zhuǎn)換腔的水冷層。

17、通過(guò)若干圈所述水冷管道形成一層或多層包圍頻率轉(zhuǎn)換腔的水冷層，使得水冷管道在頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)停留足夠時(shí)間，水流經(jīng)過(guò)足夠區(qū)域，以提升水冷管道的散熱能力和效率，也保障頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)各個(gè)區(qū)域的溫度盡量處于一致性。

18、可選地，所述進(jìn)水部為進(jìn)水管，所述出水部為出水管。

19、通過(guò)在水冷管道上設(shè)置進(jìn)水管和出水管保證了冷卻水流的正常流動(dòng)。

20、第二方面，本發(fā)明提供了一種激光器頻率轉(zhuǎn)換腔，包括如本發(fā)明第一方面所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

21、第三方面，本發(fā)明提供了一種激光器，包括如本發(fā)明第二方面所述的激光器頻率轉(zhuǎn)換腔。

技術(shù)特征：

1.一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用于激光器的頻率轉(zhuǎn)換腔(10)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算頻率轉(zhuǎn)換腔(10)的產(chǎn)熱量的公式為：產(chǎn)熱量＝水的比熱容×水的密度×水流量×

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述水冷管道(13)為s形管道。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述水冷管道(13)環(huán)繞設(shè)置有若干圈，若干圈所述水冷管道(13)形成一層或多層包圍頻率轉(zhuǎn)換腔(10)的水冷層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水部(21)為進(jìn)水管，所述出水部(22)為出水管。

9.一種激光器頻率轉(zhuǎn)換腔，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

10.一種激光器，其特征在于，包括如權(quán)利要求9所述的激光器頻率轉(zhuǎn)換腔(10)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、激光器頻率轉(zhuǎn)換腔及激光器，該系統(tǒng)包括：水冷管道，設(shè)置在頻率轉(zhuǎn)換腔的外圍；第一溫度傳感器，設(shè)置在水冷管道的進(jìn)水部上，用于采集水冷管道的進(jìn)水溫度；第二溫度傳感器，設(shè)置在水冷管道的出水部上，用于采集水冷管道的出水溫度；水流傳感器，設(shè)置在進(jìn)水部或出水部上，用于采集水冷管道的水流量；控制單元，用于根據(jù)進(jìn)水溫度、出水溫度和水流量計(jì)算頻率轉(zhuǎn)換腔的產(chǎn)熱量，并根據(jù)產(chǎn)熱量評(píng)估頻率轉(zhuǎn)換腔的溫度，本發(fā)明不需要將在頻率轉(zhuǎn)換腔內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器以及開孔引出信號(hào)線，保證了頻率轉(zhuǎn)換腔的密封性。

技術(shù)研發(fā)人員：陳延,張帆,黃國(guó)溪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳公大激光有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9