CN103178439A

CN103178439A - 轻便型大功率半导体激光器集成装置

Info

Publication number: CN103178439A
Application number: CN2013100138981A
Authority: CN
Inventors: 王旭葆; 米庆改
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-06-26

Abstract

轻便型大功率半导体激光器集成装置，属于激光技术领域，包括有箱体和箱盖。其中箱体内部设计一层隔板，隔板上表面中间配有冷却换能器安装位置，配有卡槽用于固定冷却换能器，紧贴冷却换能器的上表面配有半导体激光堆栈安装位置，冷却换能器和半导体激光堆栈紧固，冷却换能器位置隔板下面配有冷却流体管道引入口，并在箱体后侧紧靠隔板下方配有冷却流体管道引出口，箱体后侧紧靠隔板上方配有电极安装位置，箱体内部前半部分隔板上配有整形镜片安装位置和光阑固定位置，并配有卡槽固定整形镜片和光阑，箱体前侧隔板上方有出光口。本发明将大功率半导体激光器固定在装置内部，将整形光学系统、电极、冷却装置、工作头集成，利于与机械手配合使用。

Description

轻便型大功率半导体激光器集成装置

技术领域

本发明属于激光技术领域，具体为一种工业用大功率半导体激光器的激光发生器、外光路、冷却装置、工作头等装配在一起的集成装置。

背景技术

大功率半导体激光器由堆栈形式聚集能量，通过微透镜进行准直。然而，准直后仍然存在发散角，所以我们需要进一步对其进行整形以达到我们想要的光斑尺寸。与此同时，激光器在工作时会产生大量热量，需要利用冷却系统对其进行温度控制。这样，大功率半导体激光器在工业上应用时，除了激光器以外，往往需要加上独立的外光路整形装置，和冷却装置，这样就增大了整个激光装置的尺寸，而且由于外光路整形装置和激光器分离，常常需要调整光路。这样就在一定程度上限制了大功率半导体激光器在加工方面的应用。因此，缩小整个激光装置的尺寸并将激光器和外光路、冷却装置、工作头一体化集成装配，对于大功率半导体激光器在工业上的应用非常重要。

发明内容

本发明的目的是提供一个可以将大功率半导体激光堆栈、外光路整形装置以及冷却装置、工作头都装配在一起的轻便型大功率半导体激光器集成装置。

本发明采用如下技术方案：

轻便型大功率半导体激光器集成装置，包括有箱体1和箱盖2。其中箱体1内部设计一层隔板，隔板上表面中间配有冷却换能器安装位置3，并配有相应卡槽用于固定冷却换能器，紧贴冷却换能器的上表面配有半导体激光堆栈安装位置9，冷却换能器和半导体激光堆栈用螺丝紧固在一起，冷却换能器位置3对应隔板下面配有冷却流体管道引入口6，并在箱体1后侧紧靠隔板下方配有冷却流体管道引出口7，箱体1后侧紧靠隔板上方配有电极安装位置8，箱体1内部前半部分隔板上配有整形镜片安装位置4和光阑固定位置5，并配有相应卡槽固定整形镜片和光阑，箱体1前侧隔板上方配有出光口10。最后再将箱盖2盖上并用螺丝紧固来密闭空间。

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，可以把冷却换能器、电极和整形光学系统固定在一个紧凑的箱体内部，减小整机体积、重量，并且整形光学系统无需后期调整和维护；

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，无需配备附加工作头，箱体1自带工作头功效；

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱体1配有安装冷却换能器位置3，整形镜片安装位置4，光阑固定位置5，而且冷却换能器位置3、整形镜片安装位置4、光阑固定位置5都配有不同深度的卡槽，有利于器件定位、紧固；

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱体1加工有冷却流体管道引入口6和冷却流体管道引出口7，电极安装位置8，出光口10；

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，出光口10可装配聚焦镜组，可装配工业用加工头；

所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱盖2具有密封功能，具有箱体内置器件装卡功能。

本发明的优点在于结构简单，制作方便，体积小，重量轻，可以将大功率半导体激光器固定在装置内部，同时将整形光学系统、电极、冷却装置、工作头一体化集成。有利于与机械手配合使用。

附图说明

图1为轻便型大功率半导体激光器集成装置箱体示意图

图2为轻便型大功率半导体激光器集成装置箱盖示意图

图3为轻便型大功率半导体激光器集成装置主体主视图

图4为轻便型大功率半导体激光器集成装置主体剖视图

图中：1、箱体，2、箱盖，3、冷却换能器安装位置，4、整形镜片安装位置，5、光阑安装位置，6、冷却流体管道引入口，7、冷却流体管道引出口，8、电极安装位置，9、大功率半导体激光堆栈安装位置，10、出光口。

具体实施方式

下面结合附图内容，详细介绍发明内容。

图1和图2为轻便型大功率半导体激光器集成装置。

图3和图4中，在位置3安装冷却换能器，在位置9安装大功率半导体激光堆栈并和冷却换能器上表面紧密连接在一起，在位置6冷却流体管道引入，位置7冷却流体管道引出并与制冷装置连接，在位置8安装电极连接头，并与大功率半导体激光堆栈连接，在位置4处安装整形镜片，位置5安装光阑，开光后，激光从出光口位置10发出。其中，冷却换能器下表面与箱体连接并通过卡槽固定，冷却换能器上表面和半导体堆栈通过螺丝紧密连接在一起，冷却流体管道从箱体下部引入和引出并且和冷却换能器连接，电极和半导体堆栈通过导线连接，光阑和整形镜片通过卡槽固定在箱体内部，最后再将箱盖2盖上并用螺丝紧固来密闭空间。最后，通过所述轻便型大功率半导体激光器集成装置将大功率半导体激光堆栈、制冷装置、外光路整形装置有效而紧凑的集成在了一起，集成装置本身自带工作头功效并且具有密闭防尘功能。

在本实施例中，箱体1长230mm，宽80mm，高171mm，其中箱盖2高40mm，箱体1高131mm，箱板壁厚度为6mm，材料为铝。半导体堆栈高90mm，水冷座高20mm，冷却换能器安装位置3处有深2mm的卡槽。整形镜片和光阑座高29mm，有深5mm的卡槽固定器件。冷却水管所在下部空间深50mm。

Claims

1.轻便型大功率半导体激光器集成装置，包括有箱体（1）和箱盖（2）；其中箱体（1）内部设计一层隔板，隔板上表面中间配有冷却换能器安装位置（3），并配有卡槽用于固定冷却换能器，紧贴冷却换能器的上表面配有半导体激光堆栈安装位置（9），冷却换能器和半导体激光堆栈用螺丝紧固在一起，冷却换能器位置（3）对应隔板下面配有冷却流体管道引入口（6），并在箱体（1）后侧紧靠隔板下方配有冷却流体管道引出口（7），箱体（1）后侧紧靠隔板上方配有电极安装位置（8），箱体（1）内部前半部分隔板上配有整形镜片安装位置（4）和光阑固定位置（5），并配有相应卡槽固定整形镜片和光阑，箱体（1）前侧隔板上方配有出光口（10）；箱盖（2）盖在箱体（1）上并用螺丝紧固来密闭空间。

2.根据权利要求1所述的轻便型大功率半导体激光器集成装置，其特征在于：可以把冷却换能器、电极和整形光学系统固定在一个紧凑的箱体内部，减小整机体积、重量，并且整形光学系统无需后期调整和维护。

3.根据权利要求1所述的轻便型大功率半导体激光器集成装置，轻便型大功率半导体激光器集成装置，无需配备附加工作头，箱体（1）自带工作头功效。

4.根据权利要求1所述的轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱体（1）配有安装冷却换能器位置（3），整形镜片安装位置（4），光阑固定位置（5），而且冷却换能器位置（3）、整形镜片安装位置（4）、光阑固定位置（5）都配有不同深度的卡槽，有利于器件定位、紧固。

5.根据权利要求1所述的轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱体（1）加工有冷却流体管道引入口（6）和冷却流体管道引出口（7），电极安装位置（8），出光口（10）。

6.根据权利要求1所述的所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，出光口（10）可装配聚焦镜组，可装配工业用加工头。

7.根据权利要求1所述的所述轻便型大功率半导体激光器集成装置，箱盖（2）具有密封功能，具有箱体内置器件装卡功能。