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激光合束聚焦器系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8769326閱讀:313來源:國知局
激光合束聚焦器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光光束控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種0)2激光合束聚焦器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]激光由于其亮度高、單色性好、準(zhǔn)直和高聚焦性能,在科研、軍事、工業(yè)、天文和信息傳播領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)有技術(shù)中,由于激光的聚焦性能好,可以很容易得到微米級甚至納米級的聚焦光斑,因此聚焦后的激光光束被廣泛的應(yīng)用與激光切割、激光焊接、激光打孔、激光打標(biāo)以及激光醫(yī)療等操作中,而且,超高功率的激光光束經(jīng)過聚焦后還可應(yīng)用在慣性約束核聚變中。
[0003]0)2激光器從20世紀(jì)70年代中期出現(xiàn)至今經(jīng)歷了很大的變化,并向大功率激光加工等方面發(fā)展。由于CO2激光器具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難,功率過高,采用光纖傳輸超百瓦的高功率激光受限制等缺陷,本實(shí)用新型提供一種CO2激光合束聚焦系統(tǒng),可傳輸超百瓦級高功率的激光輸出。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型為了能克服現(xiàn)有技術(shù)中CO2激光器提供的激光功率過高,不能采用光纖傳輸激光的困難,特提出一種0)2激光合束聚焦系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本實(shí)用新型采用了的設(shè)備是:
[0006]—種CO2激光合束聚焦器系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括CO2激光器、激光光纖親合器、空芯傳能光纖、合束聚焦器,所述0)2激光器輸出激光,經(jīng)過所述激光光纖耦合器耦合到所述空芯傳能光纖,所述空芯傳能光纖的輸出端固定在所述合束聚焦器上,所述合束聚焦器包括固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡、殼體;
[0007]進(jìn)一步地,所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡位于所述殼體內(nèi);
[0008]進(jìn)一步地,所述空芯傳能光纖的輸出端通過所述固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲固定在所述合束聚焦器上;
[0009]進(jìn)一步地,所述0)2激光器輸出低功率激光;
[0010]進(jìn)一步地,所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡為凸透鏡、反射聚焦鏡或繞射聚焦元件;
[0011]進(jìn)一步地,所述第二聚焦透鏡位于第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)處;
[0012]進(jìn)一步地,所述第一聚焦透鏡為長焦距透鏡;
[0013]進(jìn)一步地,所述第二聚焦透鏡為短焦距透鏡;
[0014]進(jìn)一步地,經(jīng)所述空芯傳能光纖傳輸?shù)募す庖砸欢ǖ慕嵌容敵?,并通過所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡聚焦合束得出高功率輸出的激光;
[0015]進(jìn)一步地,所述空芯傳能光纖內(nèi)徑為0.3-1.5mm。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果在于,本實(shí)用新型的CO2激光合束聚焦系統(tǒng)通過多個光學(xué)元器件的組合,經(jīng)所述空芯傳能光纖傳輸?shù)募す庖砸欢ǖ慕嵌容敵?,并通過所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡聚焦合束得出高功率輸出的激光。
[0017]說明書附圖
[0018]圖1為本實(shí)用新型的0)2激光合束聚焦器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
[0020]相反,本實(shí)用新型涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本實(shí)用新型的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步,為了使公眾對本實(shí)用新型有更好的了解,在下文對本實(shí)用新型的細(xì)節(jié)描述中,詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本實(shí)用新型。
[0021]本實(shí)用新型涉及一種CO2激光合束聚焦系統(tǒng)。如圖1所示,為本實(shí)用新型涉及的一種CO2激光合束聚焦系統(tǒng)示意圖,所述聚焦系統(tǒng)包括CO2激光器1、激光光纖耦合器2、空芯傳能光纖3、固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲4、第一聚焦透鏡5、第二聚焦透鏡6、殼體7。
[0022]此實(shí)施例的激光光源由上述CO2激光器I提供,所述CO2激光器I為低功率激光器,所述CO2激光器I的個數(shù)有若干個,根據(jù)要求輸出的激光功率有關(guān),每臺CO2激光器I輸出的激光經(jīng)過所述激光光纖耦合器2耦合,將激光耦合到所述空芯傳能光纖3中進(jìn)行傳輸,所述空芯傳能光纖是以石英玻璃為基底材料,內(nèi)涂耐高溫介質(zhì)反射膜,光纖內(nèi)徑為0.3-1.5mm,可耐受1500~1700°C高溫。所述空芯傳能光纖可以傳輸連續(xù)激光功率100W的CO2激光,在通常使用60W的情況下,可以連續(xù)工作20小時以上,具有傳輸損耗小于0.3dB/m,耦合效率大于95%,彎曲半徑小于20cm,可承受傳輸功率大等優(yōu)點(diǎn)。所述空芯傳能光纖3的輸出通過固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲4固定在所述殼體7的固定位置,所述空芯傳能光纖3與所述0)2激光器I的個數(shù)是相同,經(jīng)過所述空芯傳能光纖3傳輸?shù)募す鈴妮斎攵艘砸欢ǖ慕嵌韧ㄟ^所述第一聚焦透鏡5將所有低功率激光匯聚到一個焦點(diǎn)上,在該焦點(diǎn)處放置所述第二聚焦透鏡6,第一次聚焦的低功率激光再次經(jīng)過所述第二聚焦透鏡6聚焦得出所需要的高功率輸出激光。所述固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲4、第一聚焦透鏡5、第二聚焦透鏡6位于所述殼體7內(nèi),殼體7內(nèi)用于產(chǎn)生高功率激光光束。所述第一聚焦透鏡5與第二聚焦透鏡6只需要達(dá)到聚焦的功能即可,并不限于凸透鏡,可以為凹透鏡、反射聚焦鏡組或繞射聚焦元件。第一聚焦透鏡5為長焦距透鏡,F(xiàn) = 50~100mm,第二聚焦透鏡6為短焦距透鏡,F(xiàn) = 3~10mm,這樣的設(shè)計可以便于第二聚焦透鏡6的聚焦的調(diào)整,便于利用最終獲得的具有高功率的輸出。
[0023]本實(shí)用新型的有益效果在于,本實(shí)用新型的CO2激光合束聚焦系統(tǒng)通過多個光學(xué)元器件的組合,能夠?qū)崿F(xiàn)采用光纖傳輸高功率激光。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種CO2激光合束聚焦器系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括CO2激光器、激光光纖耦合器、空芯傳能光纖以及合束聚焦器,所述0)2激光器輸出激光,經(jīng)過所述激光光纖耦合器耦合到所述空芯傳能光纖,所述空芯傳能光纖的輸出端固定在所述合束聚焦器上,所述合束聚焦器包括固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡、殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦器系統(tǒng),其特征在于,所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡位于所述殼體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚焦器系統(tǒng),其特征在于,所述空芯傳能光纖的輸出端通過所述固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲固定在所述合束聚焦器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述CO2激光器輸出低功率激光。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡為凸透鏡、反射聚焦鏡或繞射聚焦元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第二聚焦透鏡位于第一聚焦透鏡的焦點(diǎn)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一聚焦透鏡為長焦距透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第二聚焦透鏡為短焦距透鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,經(jīng)所述空芯傳能光纖傳輸?shù)募す庖砸欢ǖ慕嵌容敵?,并通過所述第一聚焦透鏡與第二聚焦透鏡聚焦合束得出高功率輸出的激光。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述空芯傳能光纖內(nèi)徑為0.3-1.5mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光光束控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種CO2激光合束聚焦器系統(tǒng),包括CO2激光器、激光光纖耦合器、空芯傳能光纖、合束聚焦器,所述CO2激光器輸出激光,經(jīng)過所述激光光纖耦合器耦合到所述空芯傳能光纖,所述空芯傳能光纖的輸出端固定在所述合束聚焦器上,所述合束聚焦器包括固定光纖鎖緊內(nèi)螺絲、第一聚焦透鏡、第二聚焦透鏡、殼體。本實(shí)用新型的CO2激光合束聚焦系統(tǒng),可傳輸超百瓦級高功率的激光輸出。
【IPC分類】G02B6-42
【公開號】CN204479807
【申請?zhí)枴緾N201520160657
【發(fā)明人】周桂耀, 侯峙云, 劉建濤
【申請人】廣州華仁億和特種光纖科技有限公司, 華南師范大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月19日
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