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大口径倍频晶体高精度温控装置的研制

刘保麟,  张鹏,  孙付仲,  张庆春,  卢礼华

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刘保麟, 张鹏, 孙付仲, 张庆春, 卢礼华. 大口径倍频晶体高精度温控装置的研制[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 420001-0420001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
引用本文: 刘保麟, 张鹏, 孙付仲, 张庆春, 卢礼华. 大口径倍频晶体高精度温控装置的研制[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 420001-0420001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
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Liu Baolin, Zhang Peng, Sun Fuzhong, Zhang Qingchun, Lu Lihua. Development of high precision temperature control device for large aperture frequency doubling crystal[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 420001-0420001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
Citation: Liu Baolin, Zhang Peng, Sun Fuzhong, Zhang Qingchun, Lu Lihua. Development of high precision temperature control device for large aperture frequency doubling crystal[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 420001-0420001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
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大口径倍频晶体高精度温控装置的研制

doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
  • 1.

    哈尔滨工业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001

基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项资金（2014056）;教育部“春晖计划”合作项目（Z2014105）

详细信息
    作者简介:

    刘保麟(1992-),女,硕士生,主要从事大口径光学晶体温控技术等方面的研究。Email:liubl328@gmail.com

  • 中图分类号: TN248.1

Development of high precision temperature control device for large aperture frequency doubling crystal

  • 1.

    School of Mechatronics Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

  • 摘要: 非临界相位匹配条件下，为保证大口径倍频晶体具有较高的温度稳定性与一致性，在全口径范围内实现最优的倍频转换效率，设计了一种采用电加热方法进行高精度温度控制的装置。在装置设计中，充分考虑倍频晶体导热系数小、形状薄而大的特点，通过热传导加热倍频晶体，并同时加热装置其他部分，形成自然对流，均衡晶体温度。通过仿真和实验得到该装置温度分布的整体规律，得到在不同加热长度下，晶体稳定温度及稳定所需时长随晶体材料导热系数变化的规律。实验和仿真均表明：该装置能加热80 mm口径的倍频晶体至目标温度，并将其温度一致性控制在0.15℃范围内。
    Abstract: In noncritical phase matching condition, it is necessary to precisely control the stability and uniformity of the crystal temperature in full aperture. A device using resistive heater to control the temperature of the large aperture crystal was introduced. Taking full account of the low thermal conductivity and large aperture of the crystal, it was heated by thermal conduction and the natural convection of the inner air, which was heated up at the same time for temperature balancing. The characteristics of temperature distribution of the device were studied. Through experiments and simulations analysis, it was found that the crystal temperature of steady state and the necessary heating time varied with the heating length and the thermal conductivity of the crystal material. The result shows the practicability of the thermal control of the crystal with the aperture of 80 mm. The temperature difference of the crystal, in steady state, could be controlled within 0.15℃.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-05
  • 修回日期:  2016-09-15
  • 刊出日期:  2017-04-25

大口径倍频晶体高精度温控装置的研制

doi: 10.3788/IRLA201746.0420001
  • 1. 哈尔滨工业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
    • 作者简介:

    刘保麟(1992-),女,硕士生,主要从事大口径光学晶体温控技术等方面的研究。Email:liubl328@gmail.com

  • 收稿日期: 2016-08-05
  • 修回日期: 2016-09-15
  • 刊出日期: 2017-04-25
基金项目:

中央高校基本科研业务费专项资金（2014056）;教育部“春晖计划”合作项目（Z2014105）

  • 中图分类号: TN248.1

摘要: 非临界相位匹配条件下，为保证大口径倍频晶体具有较高的温度稳定性与一致性，在全口径范围内实现最优的倍频转换效率，设计了一种采用电加热方法进行高精度温度控制的装置。在装置设计中，充分考虑倍频晶体导热系数小、形状薄而大的特点，通过热传导加热倍频晶体，并同时加热装置其他部分，形成自然对流，均衡晶体温度。通过仿真和实验得到该装置温度分布的整体规律，得到在不同加热长度下，晶体稳定温度及稳定所需时长随晶体材料导热系数变化的规律。实验和仿真均表明：该装置能加热80 mm口径的倍频晶体至目标温度，并将其温度一致性控制在0.15℃范围内。

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