本技術(shù)涉及一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，屬于激光。

背景技術(shù)：

1、激光加熱與干燥具有加熱與干燥速度快、加熱與干燥溫度高、加熱與干燥區(qū)域精準(zhǔn)可控等系列優(yōu)點(diǎn)，在聚丙烯腈纖維預(yù)氧化加熱和油漆或粘結(jié)劑快速干燥方面具有廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)有激光加熱與干燥主要是采用近紅外激光束直接輻照被干燥物體，從而使物體溫度升高到所需要的干燥溫度。近紅外波段激光可以用石英光纖傳導(dǎo)，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性傳輸，然而二氧化碳激光波長在10μm附近，目前主要是采用導(dǎo)光臂或飛行光學(xué)系統(tǒng)傳輸，無法進(jìn)行柔性傳輸是制約其應(yīng)用的瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，采用鹵化物光纖或金屬空心光纖實(shí)現(xiàn)二氧化碳激光的柔性傳輸，采用光束整形器和鮑威爾棱鏡相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳激光的勻束處理。

2、如附圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，該裝置包括二氧化碳激光器、耦合透鏡、傳輸光纖、準(zhǔn)直透鏡、光束整形器和鮑威爾棱鏡；二氧化碳激光器輸出的光束經(jīng)過耦合透鏡后被耦合進(jìn)入傳輸光纖中傳輸，準(zhǔn)直透鏡對(duì)傳輸光纖輸出的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，經(jīng)過光束整形器后在鮑威爾棱鏡的頂面上獲得光場(chǎng)分布均勻的長方形光斑，鮑威爾棱鏡將此長方形光斑進(jìn)一步發(fā)散放大變成新的長方形光斑，利用此新的長方形光斑實(shí)現(xiàn)物體表面的均勻加熱與干燥；

3、所述的二氧化碳激光器為射頻二氧化碳激光器，輸出波長為10.6μm；

4、所述的傳輸光纖優(yōu)選溴化銀光纖或金屬空心光纖，光纖芯徑不大于800μm，數(shù)值孔徑不大于0.4，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳激光器輸出光束的柔性傳輸；

5、所述的光束整形器優(yōu)選由積分鏡或衍射勻束元件和聚焦透鏡組成的光束變換器，基底為硒化鋅材料，能量利用率不低于80％，經(jīng)過聚焦透鏡后的光斑光強(qiáng)分布均勻性不低于90％，入射在鮑威爾棱鏡頂面的光斑尺寸不大于鮑威爾棱鏡的工作區(qū)域尺寸；

6、所述的耦合透鏡、準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡為硒化鋅材質(zhì)的平凸透鏡，焦距不大于100mm；

7、所述的鮑威爾棱鏡為硒化鋅材質(zhì)的棱鏡，外徑不大于20mm，工作區(qū)域?yàn)椴淮笥?mm×20mm，全扇角不大于120°。

8、有益效果：本實(shí)用新型提供的一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，采用鹵化物光纖或金屬空心光纖實(shí)現(xiàn)二氧化碳激光的柔性傳輸，采用積分鏡或衍射勻束元件與聚焦透鏡相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳激光的勻束處理，從而獲得溫度場(chǎng)分布均勻的加熱與干燥溫度，采用鮑威爾棱鏡對(duì)均勻分布的長方形光斑進(jìn)行光斑面積放大獲得更大面積的均勻分布光斑。

技術(shù)特征：

1.一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，其特征在于該裝置包括二氧化碳激光器、耦合透鏡、傳輸光纖、準(zhǔn)直透鏡、光束整形器和鮑威爾棱鏡；二氧化碳激光器輸出的光束經(jīng)過耦合透鏡后被耦合進(jìn)入傳輸光纖中傳輸，準(zhǔn)直透鏡對(duì)傳輸光纖輸出的光束進(jìn)行準(zhǔn)直，經(jīng)過光束整形器后在鮑威爾棱鏡的頂面上獲得光場(chǎng)分布均勻的長方形光斑，鮑威爾棱鏡將此長方形光斑進(jìn)一步發(fā)散放大變成新的長方形光斑，利用此新的長方形光斑實(shí)現(xiàn)物體表面的均勻加熱與干燥；所述的二氧化碳激光器為射頻二氧化碳激光器，輸出波長為10.6μm；

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種二氧化碳激光加熱與干燥裝置，該裝置包括二氧化碳激光器、耦合透鏡、傳輸光纖、準(zhǔn)直透鏡、光束整形器和鮑威爾棱鏡。該裝置采用鹵化物光纖或金屬空心光纖實(shí)現(xiàn)二氧化碳激光的柔性傳輸，采用積分鏡或衍射勻束元件與聚焦透鏡相結(jié)合實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳激光的勻束處理，從而獲得溫度場(chǎng)分布均勻的加熱與干燥溫度，采用鮑威爾棱鏡對(duì)均勻分布的長方形光斑進(jìn)行光斑面積放大獲得更大面積的均勻分布長方形光斑。

技術(shù)研發(fā)人員：請(qǐng)求不公布姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：途格科技（廣東）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240524
技術(shù)公布日：2025/1/2