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一种强激光反射镜实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于光学反射镜技术领域,涉及一种强激光反射镜。技术背景
[0002] 激光有着光源单色性好、方向性好,亮度更高等优点,因而获得了广泛的应用。然而,在反射式传输光路中,受反射镜反射率的限制,镜体在反射过程中会存在一定的能量吸收,所吸收的能量表现为热量,从而导致镜体产生不均匀的温升,导致镜体发生不规则的热变形。镜面热变形将会引起光束发生波前畸变,致使光束在传输过程中质量变差。因此,激光反射镜热变形的改进设计对于激光的应用具有重要意义。
[0003] 目前降低镜面热变形的方法包括:对镜体进行冷却,例如水冷、热电制冷等;对镜体进行结构设计,例如镜体背部设计成凸台结构、背部外围区域钻孔等;对镜体进行热补偿,等等。以上方法基本都难以消除反射镜体中的温度梯度不一致性,而是通过其它方面的设计来抵消热变形,难以彻底抵消掉激光辐照引起的镜面热变形。

具体实施方式

[0023] 如图1的总体结构示意图所示,一种强激光反射镜包括反射镜、压板、镜座、散热器、风扇、风扇卡具、螺丝钉和螺帽。所述反射镜背面和镜座贴合面之间涂抹导热硅脂,然后将反射镜放置于镜座中间的凹台中,用压板压住后通过四周的螺丝钉拧紧进行固定;所述镜座散热面和散热器的接触热面之间涂抹导热硅脂,两个面贴合后由螺丝钉和螺帽通过通孔进行固定;所述风扇通过两侧的风扇卡具卡在散热器的卡槽中进行固定。
[0024] 进一步地,辐照激光光强为高斯分布,所述反射镜反射率为中间最高,沿径向逐渐降低,呈倒高斯分布,不同位置处其吸收率与光强的乘积相同,即吸收的热量为均匀分布,则不同镜面位置处镜体内轴向的温度梯度可基本一致,不再存在径向的温度梯度,可有效消除反射镜的热变形;由于不存在径向的温度梯度,故而放宽了反射镜体材质的选材范围。
[0025] 进一步地,所述镜座的散热面可采用风冷散热、热管散热、液冷散热或者相变储能冷却的方式进行散热。当散热功率小于几十W时,可选择风冷散热;当散热功率小于一百W时,可选择热管散热,也可选择液冷散热;当散热功率更高时则选择液冷散热;对于辐照时间不长的工况,可选择使用相变储能冷却,有着更小的体积。由于镜面仅存在轴向的温度梯度,不存在径向的温度梯度,因此反射镜体的整体温度变化不会影响镜面热变形,降低了对散热器散热性能的要求。由于镜面不同位置处轴向温度随镜体背部温度变化而产生的变化是一致的,所以镜面热变形对散热器散热能力的波动不敏感,从而降低了对反射镜体温度稳定性的要求,无需再设计精确的控温系统。
[0026] 进一步地,所述散热器的接触热面侧采用导热率高的无氧铜,或者布置均温板进行均温,以提高反射镜径向温度的一致性。
[0027] 进一步地,所述反射镜的半径为50mm,镜座凹台的半径为50.1mm;所述反射镜的外环高度为3mm,镜座凹台深度为3.1mm。
[0028] 进一步地,所述反射镜的定位可根据实际使用情况,采用中心支撑、周边支撑、侧面支撑和背部支撑中的任意一种。
[0029] 进一步地,所述反射镜边缘处保证少量的光强,以确保镜面吸收的功率为均匀分布,由于边缘反射率较小,所以所需光强并不大。
[0030] 本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

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