CN109687261A - 用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置 - Google Patents

用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例涉及激光技术领域，提供一种用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，包括：通过螺丝组依次连接的光隔座、拷机吸收体以及拷机散热器；所述光隔座设置有空腔，所述空腔内设置有用于放置激光器输出光隔的光隔套筒；所述拷机吸收体设置有用于分散且弱化未被吸收的光束的锥型吸收腔；所述拷机散热器设置有用于吸收并发散入射的光束的锥型吸收体。该拷机装置能够在激光器长时间出光测试时吸收光束并及时发散其产生的热量，为中功率脉冲光纤激光器长时间持续出光提供了一个可靠的拷机测试平台。

Description

用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置
技术领域
本发明实施例涉及激光技术领域，尤其涉及一种用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置。
背景技术
脉冲光纤激光器在实际生产过程中，现有的拷机装置仅适用于10W-50W的低功率产品，其自身的散热情况对于100W-350W的中高功率脉冲激光器产品而言，存在严重的设计缺陷，散热面积过小且不均匀，输出光束打在吸收体上产生的热量无法通过风冷系统及时带走而导致吸收体局部温度急剧上升，从而烧毁装置。
发明内容
本发明实施例提供用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，用以解决目前拷机装置散热面积过小且不均匀，输出光束打在吸收体上产生的热量无法通过风冷系统及时带走而导致吸收体局部温度急剧上升，从而烧毁装置的缺陷，实现拷机过程中能够及时散去热量。
本发明实施例提供一种用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，包括：通过螺丝组依次连接的光隔座、拷机吸收体以及拷机散热器；
所述光隔座设置有空腔，所述空腔内设置有用于放置激光器输出光隔的光隔套筒；所述拷机吸收体设置有用于分散且弱化未被吸收的光束的锥型吸收腔；所述拷机散热器设置有用于吸收并发散入射的光束的锥型吸收体。
其中，所述锥型吸收腔的内壁呈粗砂或桔纹状；所述锥型吸收体的外壁呈粗砂或桔纹状。
其中，还包括用于监测所述锥型吸收腔内的光束状态的光电监测机构。
其中，所述光电监测机构包括光电监测二极管、信号处理模块以及电子蜂鸣器；
所述光电监测二极管，用于获取所述锥型吸收腔内的光信号，并把所述光信号发送至信号处理模块；
所述信号处理模块，用于处理所述光信号，以触发所述电子蜂鸣器报警。
其中，所述拷机吸收体上设置有与所述锥型吸收腔相连通的出光监测孔，所述出光监测孔内设置有光电套，所述光电监测二极管安装于所述光电套内。
其中，所述信号处理模块安装于所述拷机吸收体的顶面，所述电子蜂鸣器安装于所述光隔座的顶面。
其中，所述拷机散热器、所述拷机吸收体以及所述光隔座的外壁安装有直流风扇。
其中，所述光隔座、所述拷机吸收体以及所述拷机散热器的外壁加工为翅片结构。
其中，所述拷机散热器、所述拷机吸收体、所述光隔座以及所述光隔套筒均采用铝合金材料机加工而成，并经过黑色阳极氧化处理后致使所述拷机散热器、所述拷机吸收体、所述光隔座以及所述光隔套筒的表面为黑色。
本发明实施例提供的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，激光器通过输出光隔出光工作时，出射光为平行光束，呈现高斯分布状态射向拷机散热器的锥型吸收体表面，初次被吸收，未被吸收的光束通过拷机散热器的锥型吸收体锥面被无序地反射到拷机吸收体的锥型吸收腔上，重复吸收、反射的过程，而经过数次反射后，所有光束终被锥型吸收体及锥型吸收腔吸收。该拷机装置能够在激光器长时间出光测试时吸收光束并及时发散其产生的热量，为中功率脉冲光纤激光器长时间持续出光提供了一个可靠的拷机测试平台。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置的结构示意图；
图2为本发明用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置的剖视图。
附图标记说明:
1-拷机散热器；11-锥型吸收体；12-翅片结构；2-拷机吸收体；21-锥型吸收腔；22-出光监测孔；3-光隔座；31-空腔；4-光隔套筒；41-光隔套筒内腔；5-电子蜂鸣器；6-光电套；7-电路板；71-铜螺柱；8-光电监测二极管；9-直流风扇；10-激光器输出光隔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置包括：依次连接的光隔座3、拷机吸收体2以及拷机散热器1，光隔座3、拷机吸收体2以及拷机散热器1的装配面平面度误差均小于0.05mm，通过螺丝组连接固定为一个整体；
光隔座3设置有空腔31，用于内置光隔套筒4，空腔31的直径根据光隔套筒4的外壁的直径进行设计，光隔套筒4设置有光隔套筒内腔41，激光器输出光隔10在拷机测试时置放于光隔套筒内腔41；
拷机吸收体2的内部设置有用于分散且弱化未被吸收的光束的锥型吸收腔；拷机散热器1设置有用于吸收并发散入射的光束的锥型吸收体。
在本发明实施例中，中功率脉冲光纤激光器通过激光器输出光隔10出光工作时，出射光为平行光束，呈现高斯分布状态射向拷机散热器的锥型吸收体11表面，初次被吸收，未被吸收的光束通过拷机散热器1的锥型吸收体11的锥面被无序地反射到拷机吸收体2的锥型吸收腔21上，重复吸收、反射的过程，而经过数次反射后，所有光束终被锥型吸收体11及锥型吸收腔21吸收。该拷机装置能够在激光器长时间出光测试时吸收光束并及时发散其产生的热量，为中功率脉冲光纤激光器长时间持续出光提供了一个可靠的拷机测试平台。
在本发明实施例中，拷机散热器1包括本体以及与本体连接的锥型吸收体11，本体与锥型吸收体11一体成型，锥型吸收体11的入射光束吸收面设计为45°的锥型吸收体11，锥型吸收体11的顶端朝向锥型吸收腔21的内部，并延伸进入锥型吸收腔21的内部，锥型吸收体11的顶端延伸进入锥型吸收腔21的内部的距离根据实际需要进行设置，在此不作具体限定。
在一个具体实施例中，锥型吸收腔21的内壁呈粗砂或桔纹状；锥型吸收体11的外壁呈粗砂或桔纹状。
在本发明实施例中，锥型吸收体11的外壁要求采用粗加工致使其表面呈粗砂或桔纹状，用于吸收并发散入射光；锥型吸收腔21的内壁要求采用粗加工致使其表面呈粗砂或桔纹状，用于分散且弱化未被锥型吸收体11吸收的光束。
在一个具体实施例中，还包括用于监测锥型吸收腔21内的光束状态的光电监测机构。
在本发明实施例中，光电监测机构用于监测激光器输出光隔10的出光情况，光电监测机构未在锥型吸收腔21内监测到光束时，说明激光器输出光隔10未能出光或出光异常。
在一个具体实施例中，光电监测机构包括光电监测二极管8、信号处理模块以及电子蜂鸣器5；
光电监测二极管，用于获取锥型吸收腔21内的光信号，并把光信号发送至信号处理模块；信号处理模块，用于处理光信号，以触发电子蜂鸣器5报警。
在本发明实施例中，信号处理模块可以为电路板7，光电监测二极管8把光束转换成光信号，并把该光信号发送至电路板7，电路板7触发电子蜂鸣器5报警。
在一个具体实施例中，拷机吸收体2上设置有与锥型吸收腔21相连通的出光监测孔22，出光监测孔22内设置有光电套6，光电监测二极管8安装于光电套6内。
在本发明实施例中，拷机吸收体2顶面开设出光监测孔22，该孔加工成M12x1粗牙内螺纹孔，光电套6通过自身M12x1粗牙外螺纹逆时针旋转拧入。将光电监测二极管8通过胶水紧固于光电套6腔内。
在一个具体实施例中，信号处理模块安装于拷机吸收体2的顶面，电子蜂鸣器5安装于光隔座3的顶面。
在本发明实施例中，电子蜂鸣器5通过若干螺钉安装在光隔座3顶面；电路板7通过若干螺钉及铜螺柱71组合安装在拷机吸收体2顶面。
在一个具体实施例中，为了提高用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置的散热效果，拷机散热器1、拷机吸收体2以及光隔座3的外壁安装有直流风扇9。
在本发明实施例中，拷机散热器1的侧壁设置有多个直流风扇9，如图1所示，拷机散热器1的侧壁设置有两个直流风扇9，两个直流风扇9沿着拷机散热器1的高度方向设置；拷机吸收体2的侧壁设置有多个直流风扇9，如图1所示，拷机吸收体2的侧壁设置有两个直流风扇9，两个直流风扇9沿着拷机吸收体2的高度方向设置；光隔座3的侧壁设置有多个直流风扇9，如图1所示，光隔座3的侧壁设置有两个直流风扇9，两个直流风扇9沿着光隔座3的高度方向设置。
在一个具体实施例中，光隔座3、拷机吸收体2以及拷机散热器1的外壁加工为翅片结构12。
在本发明实施例中，光隔座3的外壁均加工为翅片结构12；拷机吸收体2的外壁均加工为翅片结构12；拷机散热器1上可以在除了顶面以及底面外，其他几个外壁均加工为翅片结构12；光隔座3、拷机吸收体2以及拷机散热器1因吸收光束而产生的热量快速传导在四面的翅片结构12上，从而有效分散热量。
在一个具体实施例中，为了减轻质量以及提升导热效果，拷机散热器1、拷机吸收体2、光隔座3、光隔套筒4均采用铝合金材料机加工而成，经过黑色阳极氧化处理后致使拷机散热器1、拷机吸收体2、光隔座3、光隔套筒4表面为黑色；该拷机装置的整体长宽高分别为252-252.5mm、145-145.5mm以及156.6-160mm。
在本发明实施例中，光隔座3的空腔31设计为与光隔套筒4适配，两者可以通过螺丝组装、拆卸，测试时，将激光器输出光隔10置放于光隔套筒内腔41，激光器输出光隔10外表面产生的热量通过光隔套筒4传导于光隔座3的空腔31，并通过光隔座3上的翅片结构12发散出去，再由直流风扇9吹散；当中功率脉冲光纤激光器通过激光器输出光隔10出光工作时，出射光为平行光束，呈现高斯分布状态射向锥型吸收体11表面，初次被吸收，未被吸收的光束通过其45°的锥型吸收面被无序地反射到拷机吸收体2的锥型吸收腔21上，重复吸收、反射的过程，而经过数次反射后，所有光束终被锥型吸收体11及锥型吸收腔21吸收，在此过程中产生的热量通过拷机散热器1及拷机吸收体2自身的翅片结构12发散出去，并由相对应的直流风扇9吹散。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，包括：通过螺丝组依次连接的光隔座、拷机吸收体以及拷机散热器；
所述光隔座设置有空腔，所述空腔内设置有用于放置激光器输出光隔的光隔套筒；所述拷机吸收体设置有用于分散且弱化未被吸收的光束的锥型吸收腔；所述拷机散热器设置有用于吸收并发散入射的光束的锥型吸收体。
2.根据权利要求1所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述锥型吸收腔的内壁呈粗砂或桔纹状；所述锥型吸收体的外壁呈粗砂或桔纹状。
3.根据权利要求1所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，还包括用于监测所述锥型吸收腔内的光束状态的光电监测机构。
4.根据权利要求3所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述光电监测机构包括光电监测二极管、信号处理模块以及电子蜂鸣器；
所述光电监测二极管，用于获取所述锥型吸收腔内的光信号，并把所述光信号发送至信号处理模块；
所述信号处理模块，用于处理所述光信号，以触发所述电子蜂鸣器报警。
5.根据权利要求4所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述拷机吸收体上设置有与所述锥型吸收腔相连通的出光监测孔，所述出光监测孔内设置有光电套，所述光电监测二极管安装于所述光电套内。
6.根据权利要求4所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述信号处理模块安装于所述拷机吸收体的顶面，所述电子蜂鸣器安装于所述光隔座的顶面。
7.根据权利要求1所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述拷机散热器、所述拷机吸收体以及所述光隔座的外壁安装有直流风扇。
8.根据权利要求1所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述光隔座、所述拷机吸收体以及所述拷机散热器的外壁加工为翅片结构。
9.根据权利要求1所述的用于中功率脉冲光纤激光器的拷机装置，其特征在于，所述拷机散热器、所述拷机吸收体、所述光隔座以及所述光隔套筒均采用铝合金材料机加工而成，并经过黑色阳极氧化处理后致使所述拷机散热器、所述拷机吸收体、所述光隔座以及所述光隔套筒的表面为黑色。
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