CN102886364A - 便携式激光清洗头 - Google Patents

Abstract

本发明提供便携式激光清洗头，它包括在主光路上依次设置的全反射镜、声光调Q开关、半导体泵浦模块、输出镜和扩束镜，扩束镜的输出光方向设有扫描振镜，扫描振镜的反射光路上设有聚焦透镜。全反射镜、声光调Q开关、半导体泵浦模块和输出镜组成的声光调Q固体激光器输出的激光通过扩束镜扩束整形入射到扫描振镜，经过扫描振镜的激光，通过聚焦透镜聚焦到污染物上，进行激光清洗。本发明通过声光调Q的方式提高激光输出功率；将激光器主体放置在激光清洗头中，无需通过光纤传输，解决现有便携式激光清洗器功率低，单脉冲能量低、传输过程中会产生耦合损耗，以及传输光纤易损伤的问题。

Description

便携式激光清洗头

技术领域

本发明涉及一种便携式激光清洗头，适用于各种类型的便携式激光清洗机。

背景技术

激光清洗是一种新型激光表面处理技术。它是利用高能激光束照射工件表面，使表面的污物、锈斑或涂层发生瞬间蒸发或剥离，高速有效地清除对象表面附着物或表面涂层，从而达到清洁材料表面的工艺过程。其不需要清洁液或其它化学溶液，清除污物的范围和适用的基材范围广泛，清洗的过程不损伤基材表面，因此它与传统的化学清洗、机械刷磨、流体颗粒冲刷、超声波清洗等相比具有独特的优越性，所以在许多领域成为不可替代的技术。

现阶段大功率的激光清洗机体积庞大，其激光清洗头与清洗机为一个整体，不便于移动清洗，适用范围具有一定的局限性。而便携式激光清洗机因其体积小，重量轻，操作方便，维修方便的特点，使其使用范围更加广泛。现阶段便携式激光清洗机一般由控制机柜和激光清洗头组成，激光器主体在控制机柜内部，采用光纤激光器作为光源，通过光纤传输到激光清洗头，清洗头内主要是光学整形器件，传输到清洗头的激光经这些光学整形器件进行整形处理后输出，进行清洗。这种便携式激光清洗机的光纤激光器本身功率低（一般低于100W），限制了便携式激光清洗机的功率，同时光纤激光器的单脉冲能量低，也一定程度上影响了便携式激光清洗机的清洗效果；而且，由于清洗头内部只具有光学整形器件，激光需通过传输光纤输入到清洗头中，传输过程中会产生耦合损耗，导致输出功率下降，单脉冲能量降低。另外，光纤激光器的传输光纤不能弯折，容易损伤，使用上也有诸多不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种便携式激光清洗头，改善现有便携式激光清洗器功率低，单脉冲能量低、传输过程中会产生耦合损耗，以及传输光纤容易损伤的问题。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种便携式激光清洗头，其特征在于：它包括在主光路上依次设置的全反射镜、声光调Q开关、半导体泵浦模块、输出镜和扩束镜，扩束镜的输出光方向设有扫描振镜，扫描振镜的反射光路上设有聚焦透镜。

按上述方案，所述的半导体泵浦模块和输出镜之间的主光路还设有第二声光调Q开关。

按上述方案，所述的扩束镜与扫描振镜之间设有45°全反射镜，45°全反射镜与主光路成45°角放置，扫描振镜与主光路成45°角放置。

按上述方案，所述的声光调Q开关为单头声光调Q开关或双头声光调Q开关。

按上述方案，所述的半导体泵浦模块为连续半导体泵浦固体激光器。

本发明的有益效果为：

1、全反射镜、声光调Q开关、半导体泵浦模块和输出镜组成声光调Q固体激光器，声光调Q固体激光器输出的激光通过扩束镜扩束整形入射到扫描振镜上，通过改变扫描振镜的频率和幅度，可以将入射到扫描振镜上的激光变成线型输出；经过扫描振镜的激光，最终通过聚焦透镜聚焦到污染物上，对污染物进行激光清洗。本发明采用半导体泵浦固体激光器作为激光源，通过声光调Q的方式提高激光输出功率；将激光器主体放置在激光清洗头中，无需通过光纤传输，解决现有便携式激光清洗器功率低，单脉冲能量低、传输过程中会产生耦合损耗，以及传输光纤容易损伤的问题。

2、半导体泵浦模块与输出镜之间增设第二声光调Q开关，可提高半导体泵浦模块输出激光的功率。

3、通过增设45°全反射镜，使得入射光与出射光平行，便于操作。

4、半导体泵浦模块产生的连续光被声光调Q开关高频调制输出，对于低功率输出激光清洗机，声光调Q开关采用单头声光调Q开关；对于高功率输出激光清洗机，声光调Q开关采用双头声光调Q开关。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例2的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

图1为本发明实施例一的结构示意图，它包括在主光路上依次设置的全反射镜1、声光调Q开关2、半导体泵浦模块3、输出镜4、扩束镜5和45°全反射镜6，在45°全反射镜6的反射光路上设有扫描振镜7，扫描振镜7的反射光路上设有聚焦透镜8。45°全反射镜6与主光路成45°角放置，扫描振镜7与主光路成45°角放置。声光调Q开关2为单头声光调Q开关或双头声光调Q开关。

本实施例中，声光调Q开关优选为英国古奇双头Q开关。优选采用北京吉泰基业的GTPC-200型半导体泵浦模块，泵浦输出功率为200瓦。使用透过率为40%的输出镜，两倍的扩束镜，采用对1064nm波长的高速激光扫描振镜，对1064nm波长激光高反的45°全反射镜，聚焦透镜焦距f=200mm，由全反射镜、声光调Q开关、半导体泵浦模块和输出镜组成的声光调Q固体激光器的腔长为370mm，声光调Q开关的射频功率为40W时，声光调Q开关的调制频率为10KHz时，激光清洗机调制输出120W，输出激光的单脉冲能量高于光纤激光清洗机，实际清洗效果更好，实际清洗速度达到8m²/h。

实施例二：

图2为本发明实施例2的结构示意图，本实施例结构与原理与实施例一基本相同，其不同之处在于：半导体泵浦模块3和输出镜4之间的主光路还设有第二声光调Q开关9。本实施例中，声光调Q开关和第二声光调Q开关都使用英国古奇单头Q开关。采用北京吉泰基业的GTPC-200型半导体泵浦模块，泵浦输出功率为200瓦。使用透过率为40%的输出镜，采用两倍的扩束镜。采用对1064nm波长的高速激光扫描振镜，对1064nm波长激光高反的45°全反射镜。由全反射镜1、声光调Q开关2、半导体泵浦模块3、第二声光调Q开关9和输出镜4组成的声光调Q固体激光器的腔长为370mm，声光调Q开关的射频功率为40W时，扫描振镜7的频率为10KHz时调制输出160W，输出激光的单脉冲能量高于光纤激光清洗机，实际清洗效果更好，实际清洗速度10m²/h。

Claims (5)

1.一种便携式激光清洗头，其特征在于：它包括在主光路上依次设置的全反射镜（1）、声光调Q开关（2）、半导体泵浦模块（3）、输出镜（4）和扩束镜（5），扩束镜（5）的输出光方向设有扫描振镜（7），扫描振镜（7）的反射光路上设有聚焦透镜（8）。

2.根据权利要求1所述的便携式激光清洗头，其特征在于：所述的半导体泵浦模块（3）和输出镜（4）之间的主光路还设有第二声光调Q开关（9）。

3.根据权利要求1或2所述的便携式激光清洗头，其特征在于：所述的扩束镜（5）与扫描振镜（7）之间设有45°全反射镜（6），45°全反射镜（6）与主光路成45°角放置，扫描振镜（7）与主光路成45°角放置。

4.根据权利要求1所述的便携式激光清洗头，其特征在于：所述的声光调Q开关（2）为单头声光调Q开关或双头声光调Q开关。

5.根据权利要求1或2所述的便携式激光清洗头，其特征在于：所述的半导体泵浦模块（3）为连续半导体泵浦模块。

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