CN103311785A - 一种光纤激光器及光纤激光器打标系统 - Google Patents

一种光纤激光器及光纤激光器打标系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种光纤激光器及光纤激光器打标系统，其中光纤激光器包括用于产生激光信号的激光器主体、用于输出激光信号并隔离反射回来的激光信号的激光输出头，激光器主体与激光输出头直接连接，激光器主体与激光输出头之间的连接光纤设置于激光器主体内部。本发明通过将激光器主体与激光输出头直接连接，且将激光器主体与激光输出头之间的连接光纤设置于激光器主体内部，省去了光纤连接尾纤，使得光纤激光器结构紧凑、体积小、成本低，且不易损坏，不仅便于装配和运输，也更加便于集成。

Description

一种光纤激光器及光纤激光器打标系统
技术领域
本发明涉及激光器，更具体地说，涉及一种光纤激光器及光纤激光器打标系统。
背景技术
光纤激光器是一种新型的固体激光器，被称为“第三代”激光器技术，其主要优点包括：光束质量高、散热性好、功耗小、易维护等。目前，脉冲光纤激光器和连续光激光器技术发展迅速，而且都取得了非常广泛的市场应用。例如，脉冲光纤激光器可以用在金属和塑胶材料加工、电子芯片表面处理、IC卡标记、触摸屏ITO膜精密加工等各种应用。
目前应用于材料加工的脉冲光纤激光器结构如图1所示，其包括以下几个部分：激光器主体1、输出光纤5、激光器输出头4。其中，激光器主体1内部包括电路模块、光路模块、结构散热模块、控制和接口模块，其功能是根据接口控制产生用户所需要的激光信号；输出光纤5的主要功能是利用柔性光纤引导激光信号，可以实现远程激光加工；激光器输出头4包括两部分：1）、隔离器2，其主要功能是避免反射的激光信号返回到激光器主体中，因为反射信号可能在激光器腔体内得到增益放大，从而破坏激光器腔体内的元器件；2）、扩束准直器3，其主要功能是将较小的激光器输出光斑通过整形转换为较大的平行光斑输出，从而便于后续的激光加工工艺。
目前的光纤激光器都是光纤尾纤输出结构，即激光器的输出端都带有一根长2至5米甚至更长的尾纤。虽然尾纤输出结构提高了光纤激光器的远距离加工能力，但是其存在以下缺点：1、结构相对较复杂，结构不够紧凑；2、尾纤的最小弯曲半径必须得到保证才能避免直接损坏光纤，因此光纤易损伤，同时导致激光器应用系统体积无法进一步缩减，十分不便于集成和运输；3、柔性光纤通常需要外加保护铠装，价格较贵，提高了光纤激光器的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、体积小、成本低、便于集成和装配的光纤激光器及光纤激光器打标系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种光纤激光器，包括用于产生激光信号的激光器主体、用于输出激光信号并隔离反射回来的激光信号的激光输出头，其中，所述激光器主体与所述激光输出头直接连接，所述激光器主体与所述激光输出头之间的连接光纤设置于所述激光器主体内部。
本发明所述的光纤激光器，其中，所述激光输出头包括用于隔离反射回来的激光信号的隔离器和用于输出激光信号的扩束准直器。
本发明所述的光纤激光器，其中，所述隔离器和所述扩束准直器均设置于所述激光器主体的外部。
本发明所述的光纤激光器，其中，所述隔离器设置于所述激光器主体的内部，所述扩束准直器设置于所述激光器主体的外部。
本发明所述的光纤激光器，其中，所述激光器输出头的柔性光纤尾端与所述激光器主体内的输出光纤利用光纤熔接机直接熔接后相连接，且熔接后的光纤盘绕并固定设置在所述激光器主体内部。
本发明所述的光纤激光器，其中，所述激光器主体包括电路模块、光路模块、结构散热模块、控制和接口模块。
本发明还提供了一种光纤激光器打标系统，包括数据处理设备、扫描振镜和场镜，其中，还包括如前述任一项所述的光纤激光器，所述数据处理设备与所述光纤激光器的激光器主体连接，所述扫描振镜与所述激光输出头连接，所述场镜与所述扫描振镜连接。
本发明所述的光纤激光器打标系统，其中，所述数据处理设备为电脑。
本发明的有益效果在于：通过将激光器主体与激光输出头直接连接，且将激光器主体与激光输出头之间的连接光纤设置于激光器主体内部，省去了光纤连接尾纤，使得光纤激光器结构紧凑、体积小、成本低，且不易损坏，不仅便于装配和运输，也更加便于集成。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术中的光纤激光器结构原理示意图；
图2是本发明较佳实施例的光纤激光器结构原理示意图；
图3是本发明另一实施例的光纤激光器结构原理示意图；
图4是本发明较佳实施例的光纤激光器打标系统结构原理示意图。
具体实施方式
本发明较佳实施例的光纤激光器如图2所示，同时参阅图3，包括用于产生激光信号的激光器主体10、用于输出激光信号并隔离反射回来的激光信号的激光输出头20；其中，激光器主体10与激光输出头20不通过输出光纤直接连接，激光器主体10与激光输出头20之间的连接光纤设置于激光器主体10内部。由于激光器主体10与激光输出头20直接连接，省去了光纤连接尾纤，使得光纤激光器结构紧凑、体积小，降低了成本（包括仓储成本、运输成本、结构成本），且不易损坏，不仅便于装配和运输，也更加便于集成。
上述实施例中，如图2和图3所示，激光输出头20包括隔离器21和扩束准直器22；激光器主体10包括电路模块、光路模块、结构散热模块、控制和接口模块，具体连接方式在此不赘述。其中，隔离器21主要用于避免反射的激光信号返回到激光器主体中，防止破坏激光器腔体内的元器件；扩束准直器22主要用于将较小的激光器输出光斑通过整形转换为较大的平行光斑输出，从而便于后续的激光加工工艺。
上述实施例中，所述的激光器主体10与激光输出头20直接连接、激光器主体10与激光输出头20之间的连接光纤设置于激光器主体10内部，具体可以有多种连接方式，只需满足激光器主体10与激光输出头20不通过光纤连接尾纤直接连接即可。
在一个优选实施例中，如图2所示，将隔离器21和扩束准直器22均设置于激光器主体10的外部，即将激光器主体10与隔离器21不通过光纤连接尾纤直接连接，隔离器21与扩束准直器22连接。
在另一个优选实施例中，如图3所示，将隔离器21设置于激光器主体10的内部，扩束准直器22设置于激光器主体10的外部。用户可根据系统需求自行更换扩束准直器22，便于维护，同时具有灵活性。
优选地，上述实施例中的激光器输出头20的柔性光纤尾端与激光器主体10内的输出光纤利用光纤熔接机直接熔接后相连接，且熔接后的光纤盘绕并固定设置在激光器主体10内部。
具体过程如下：1、去除光纤激光器输出头尾纤上的金属铠装护套，或者直接装配/采购不带金属铠装护套的隔离器；2、将光纤激光器输出头的柔性尾纤和光纤激光器主体内的输出光纤直接熔接相连（利用光纤熔接机）；3、将熔接后的光纤盘绕在激光器主体内部，固定住防止松动，并封好激光器外壳盖板；4、将光纤激光器输出头直接固定在激光器主体外壳输出端口处。
在本发明的另一实施例中，还提供了一种光纤激光器打标系统，如图4所示，包括数据处理设备30、扫描振镜40和场镜50，数据处理设备30优选为电脑；还包括如前面任一实施例中所述的光纤激光器，数据处理设备30与光纤激光器的激光器主体10连接，扫描振镜40与激光输出头20连接，场镜50与扫描振镜40连接，由场镜50将发出的激光束聚焦于被加工平面60。由于光纤激光器的激光器主体10与激光输出头20直接连接，省去了光纤连接尾纤，使得整个光纤激光器打标系统结构紧凑、体积小，降低了系统成本，也更加便于维护。
综上，本发明通过将激光器主体10与激光输出头20直接连接，且将激光器主体10与激光输出头20之间的连接光纤设置于激光器主体10内部，省去了光纤连接尾纤，使得光纤激光器结构紧凑、体积小、成本低，且不易损坏，不仅便于装配和运输，也更加便于集成；同时使得集成该光纤激光器的激光加工系统体积更小，成本低，且易于维护。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光纤激光器，包括用于产生激光信号的激光器主体（10）、用于输出激光信号并隔离反射回来的激光信号的激光输出头（20）；其特征在于，所述激光器主体（10）与所述激光输出头（20）直接连接，所述激光器主体（10）与所述激光输出头（20）之间的连接光纤设置于所述激光器主体（10）内部。
2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光输出头（20）包括用于隔离反射回来的激光信号的隔离器（21）和用于输出激光信号的扩束准直器（22）。
3.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述隔离器（21）和所述扩束准直器（22）均设置于所述激光器主体（10）的外部。
4.根据权利要求2所述的光纤激光器，其特征在于，所述隔离器（21）设置于所述激光器主体（10）的内部，所述扩束准直器（22）设置于所述激光器主体（10）的外部。
5.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光器输出头（20）的柔性光纤尾端与所述激光器主体（10）内的输出光纤利用光纤熔接机直接熔接后相连接，且熔接后的光纤盘绕并固定设置在所述激光器主体（10）内部。
6.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光器主体（10）包括电路模块、光路模块、结构散热模块、控制和接口模块。
7.一种光纤激光器打标系统，包括数据处理设备（30）、扫描振镜（40）和场镜（50）；其特征在于，还包括如权利要求1-6中任一项所述的光纤激光器，所述数据处理设备（30）与所述光纤激光器的激光器主体（10）连接，所述扫描振镜（40）与所述激光输出头（20）连接，所述场镜（50）与所述扫描振镜（40）连接。
8.根据权利要求1所述的光纤激光器打标系统，其特征在于，所述数据处理设备（30）为电脑。
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