CN111404016A - 一种用于光纤输出激光器的分光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于光纤输出激光器的分光装置，属于激光器技术领域。所述设备外壳前侧设置有数个光纤接口装配体，且第一个光纤接口装配体为激光光束入射接口装配体，其它均为激光光束出射接口装配体，所述光纤接口装配体后端均设置有水冷可调心镜座装配体，且水冷可调心镜座装配体位于设备外壳内部，所述激光光束入射接口装配体和激光光束出射接口装配体之间均通过激光束连接，该用于光纤输出激光器的分光装置结构简单，设计合理，应用于工业激光加工成套设备上，例如激光焊接、激光切割、激光熔覆等设备中，起到多套激光加工设备共用一台激光器工作的作用，避免购买多台激光器，从而节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于光纤输出激光器的分光装置，属于激光器技术领域。
背景技术
光纤激光器可以分为单纤激光器和多纤耦合激光器。单纤激光器，顾名思义就是一只激光管，由一根光纤导出激光。多纤耦合就是把几只单管单纤激光器的多根较细的光纤耦合到一根更粗的光纤里面去。这样可以提高总的输出功率。单纤激光器，加工方便，成本低，光电转换效率高，但是激光输出功率小，匀化效果差。多纤耦合激光器整体输出功率高，匀化效果好，但是体积庞大，加工工艺复杂，成本高昂，因为多纤耦合过程中激光存在损耗，整体光电转换效率低。
现有技术，只能是一台光纤输出激光器配一套分光装置，不具备通用性，较为浪费成本。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种用于光纤输出激光器的分光装置。
本发明的用于光纤输出激光器的分光装置，它包含光纤接口装配体、水冷可调心镜座装配体、水冷可调反射镜座装配体、水冷光束截止器、激光束、摆动镜片机构装配体和设备外壳，所述设备外壳前侧设置有数个光纤接口装配体，且第一个光纤接口装配体为激光光束入射接口装配体，其它均为激光光束出射接口装配体，所述光纤接口装配体后端均设置有水冷可调心镜座装配体，且水冷可调心镜座装配体位于设备外壳内部，所述激光光束入射接口装配体和激光光束出射接口装配体之间均通过激光束连接，且激光光束入射接口装配体通过激光束与设备外壳后侧的水冷光束截止器连接，所述激光光束入射接口装配体与设备外壳后侧的水冷光束截止器之间设置有水冷可调反射镜座装配体，且水冷可调反射镜座装配体通过激光束与设备外壳右侧的水冷光束截止器连接，所述水冷可调反射镜座装配体与设备外壳右侧的水冷光束截止器之间设置有数个摆动镜片机构装配体，且摆动镜片机构装配体与激光光束出射接口装配体的位置相对应；
所述光纤接口装配体包含光纤接口、调心螺丝操作口密封挡螺丝、航插电线连接器和水冷管快插接口，所述光纤接口位于光纤接口装配体前端，所述调心螺丝操作口密封挡螺丝、航插电线连接器和水冷管快插接口均位于光纤接口装配体后端，且调心螺丝操作口密封挡螺丝和水冷管快插接口均设置有数个；
所述水冷可调心镜座装配体包含水冷可调心镜座安装板、水冷可调心镜座方向调节板、镜座锁紧环、镜片、水冷镜座内筒、镜片垫圈、镜片锁紧环、水冷镜座外筒、镜座方向调整螺丝和镜座水冷快插接口，所述水冷可调心镜座安装板与水冷镜座外筒之间设置有水冷可调心镜座方向调节板，且水冷镜座外筒内部设置有镜座锁紧环和水冷镜座内筒，所述水冷镜座内筒内部设置有镜片，且镜片后侧依次设置有镜片垫圈和镜片锁紧环，所述水冷可调心镜座安装板前端设置有数个镜座方向调整螺丝，所述水冷可调心镜座装配体外侧设置有数个镜座水冷快插接口；
所述水冷可调反射镜座装配体包含反射镜水冷盖板、反射镜片、反射镜座、反射镜调节安装板、反射镜调节螺纹副、反射镜调节安装板水冷快插接头和反射镜水冷盖板水冷快插接头，所述反射镜水冷盖板位于水冷可调反射镜座装配体前端，且水冷可调反射镜座装配体内部设置有反射镜座，所述反射镜座上设置有反射镜片，所述反射镜水冷盖板后侧设置有反射镜调节安装板，且反射镜调节安装板后侧设置有数个反射镜调节螺纹副，所述反射镜调节安装板两侧设置有反射镜调节安装板水冷快插接头，所述反射镜水冷盖板两侧设置有反射镜水冷盖板水冷快插接头；
所述摆动镜片机构装配体包含摆动镜片调节安装板、摆动镜片电机安装板、摆动镜座锁紧块、摆动镜座水冷快插接口、摆动镜座、摆动镜、摆动镜座限位块、到位传感器、摆动镜座调节螺纹副和摆动电机，所述摆动镜座调节螺纹副和摆动电机位于摆动镜片调节安装板后侧，且摆动电机通过摆动镜片电机安装板与摆动镜片调节安装板固定，所述摆动镜片电机安装板前侧设置有摆动镜座，且摆动镜座下方设置有摆动镜座锁紧块和摆动镜座水冷快插接口，所述摆动镜座上设置有摆动镜，且摆动镜座两侧设置有摆动镜座限位块，所述摆动镜座上方设置有到位传感器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于光纤输出激光器的分光装置结构简单，设计合理，应用于工业激光加工成套设备上，例如激光焊接、激光切割、激光熔覆等设备中，多套激光加工设备共用一台分光装置，避免购买多台分光装置，从而节省成本。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的光纤接口装配体结构示意图；
图3为图2的正视图；
图4为图2的侧视图；
图5为本发明的水冷可调心镜座装配体结构示意图；
图6为图5的正视图；
图7为图6中A-A向剖视图；
图8为图5的侧视图；
图9为本发明的水冷可调反射镜座装配体结构示意图；
图10为图9的正视图；
图11为图10中B-B向剖视图；
图12为图9的侧视图；
图13为为本发明的摆动镜片机构装配体结构示意图；
图14为图13的正视图；
图15为图13的侧视图；
图16为本发明的可分多路示意图。
附图标记：光纤接口装配体1、激光光束入射接口装配体101、激光光束出射接口装配体102、水冷可调心镜座装配体2、水冷可调反射镜座装配体3、水冷光束截止器4、激光束5、摆动镜片机构装配体6、设备外壳7、光纤接口8、调心螺丝操作口密封挡螺丝9、航插电线连接器10、水冷管快插接口11、水冷可调心镜座安装板12、水冷可调心镜座方向调节板13、镜座锁紧环14、镜片15、水冷镜座内筒16、镜片垫圈17、镜片锁紧环18、水冷镜座外筒19、镜座方向调整螺丝20、镜座水冷快插接口21、反射镜水冷盖板22、反射镜片23、反射镜座24、反射镜调节安装板25、反射镜调节螺纹副26、反射镜调节安装板水冷快插接头27、反射镜水冷盖板水冷快插接头28、摆动镜片调节安装板29、摆动镜片电机安装板30、摆动镜座锁紧块31、摆动镜座水冷快插接口32、摆动镜座33、摆动镜34、摆动镜座限位块35、到位传感器36、摆动镜座调节螺纹副37、摆动电机38。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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-图16所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含光纤接口装配体1、水冷可调心镜座装配体2、水冷可调反射镜座装配体3、水冷光束截止器4、激光束5、摆动镜片机构装配体6和设备外壳7，设备外壳7前侧设置有数个光纤接口装配体1，且第一个光纤接口装配体1为激光光束入射接口装配体101，其它均为激光光束出射接口装配体102，光纤接口装配体1后端均设置有水冷可调心镜座装配体2，且水冷可调心镜座装配体2位于设备外壳7内部，激光光束入射接口装配体101和激光光束出射接口装配体102之间均通过激光束5连接，且激光光束入射接口装配体101通过激光束5与设备外壳7后侧的水冷光束截止器4连接，激光光束入射接口装配体101与设备外壳7后侧的水冷光束截止器4之间设置有水冷可调反射镜座装配体3，且水冷可调反射镜座装配体3通过激光束5与设备外壳7右侧的水冷光束截止器4连接，水冷可调反射镜座装配体3与设备外壳7右侧的水冷光束截止器4之间设置有数个摆动镜片机构装配体6，且摆动镜片机构装配体6与激光光束出射接口装配体102的位置相对应；
光纤接口装配体1包含光纤接口8、调心螺丝操作口密封挡螺丝9、航插电线连接器10和水冷管快插接口11，光纤接口8位于光纤接口装配体1前端，调心螺丝操作口密封挡螺丝9、航插电线连接器10和水冷管快插接口11均位于光纤接口装配体1后端，且调心螺丝操作口密封挡螺丝9和水冷管快插接口11均设置有数个；
水冷可调心镜座装配体2包含水冷可调心镜座安装板12、水冷可调心镜座方向调节板13、镜座锁紧环14、镜片15、水冷镜座内筒16、镜片垫圈17、镜片锁紧环18、水冷镜座外筒19、镜座方向调整螺丝20和镜座水冷快插接口21，水冷可调心镜座安装板12与水冷镜座外筒19之间设置有水冷可调心镜座方向调节板13，且水冷镜座外筒19内部设置有镜座锁紧环14和水冷镜座内筒16，水冷镜座内筒16内部设置有镜片15，且镜片15后侧依次设置有镜片垫圈17和镜片锁紧环18，水冷可调心镜座安装板12前端设置有数个镜座方向调整螺丝20，水冷可调心镜座装配体2外侧设置有数个镜座水冷快插接口21；
水冷可调反射镜座装配体3包含反射镜水冷盖板22、反射镜片23、反射镜座24、反射镜调节安装板25、反射镜调节螺纹副26、反射镜调节安装板水冷快插接头27和反射镜水冷盖板水冷快插接头28，反射镜水冷盖板22位于水冷可调反射镜座装配体3前端，且水冷可调反射镜座装配体3内部设置有反射镜座24，反射镜座24上设置有反射镜片23，反射镜水冷盖板22后侧设置有反射镜调节安装板25，且反射镜调节安装板25后侧设置有数个反射镜调节螺纹副26，反射镜调节安装板25两侧设置有反射镜调节安装板水冷快插接头27，反射镜水冷盖板22两侧设置有反射镜水冷盖板水冷快插接头28；
摆动镜片机构装配体6包含摆动镜片调节安装板29、摆动镜片电机安装板30、摆动镜座锁紧块31、摆动镜座水冷快插接口32、摆动镜座33、摆动镜34、摆动镜座限位块35、到位传感器36、摆动镜座调节螺纹副37和摆动电机38，摆动镜座调节螺纹副37和摆动电机38位于摆动镜片调节安装板29后侧，且摆动电机38通过摆动镜片电机安装板30与摆动镜片调节安装板29固定，摆动镜片电机安装板30前侧设置有摆动镜座33，且摆动镜座33下方设置有摆动镜座锁紧块31和摆动镜座水冷快插接口32，摆动镜座33上设置有摆动镜34，且摆动镜座33两侧设置有摆动镜座限位块35，摆动镜座33上方设置有到位传感器36。
工作原理：光纤输出激光器输出光纤插入光纤接口8，激光输出到水冷可调心镜座装配体2中的镜片15上准直成平行光束，光束传输到水冷可调反射镜座装配体3中的反射镜片23上，其中99%以上的激光反射到摆动镜片机构装配体6中的摆动镜34上反射到激光输出口，剩余的激光输出到水冷光束截止器4中被吸收；此为第一路激光输出，因有多组摆动镜片机构装配体6，哪组要输出激光哪组摆动镜34摆动到工作位置，即挡住光路中激光实现反射激光到激光输出口，其余摆动镜34在空位，这样可实现一台光纤输出激光器配多套设备。
水冷循环工作原理：冷却水从光纤接口装配体1中的水冷管快插接口11左侧接口进入（水IN），右侧接口排出（水OUT）；每个光纤接口均是如此一进一出互相串联行成外部循环；内部循环为冷却水从光纤接口装配体1中的水冷管快插接口11左侧接口进入（水IN）流到镜座水冷快插接口21（水IN），流进水冷镜座内筒16与水冷镜座外筒19形成的空间，从镜座水冷快插接口21（水OUT）流出；如此每个水冷可调心准直镜座装配体串联形成循环与外部循环连接。
镜片15调节方法：本发明中镜片调节方法均相同；
举例说明，如水冷可调心镜座装配体2中镜片15的调节由三个螺纹副组成，分别是镜座方向调整螺丝20（X方向），镜座方向调整螺丝20（Y方向），镜座方向调整螺丝20（XY方向），用内六角扳手调节镜座方向调整螺丝20松紧来调节镜片轴心位置来调整激光输入输出位置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种用于光纤输出激光器的分光装置，其特征在于：它包含光纤接口装配体（1）、水冷可调心镜座装配体（2）、水冷可调反射镜座装配体（3）、水冷光束截止器（4）、激光束（5）、摆动镜片机构装配体（6）和设备外壳（7），所述设备外壳（7）前侧设置有数个光纤接口装配体（1），且第一个光纤接口装配体（1）为激光光束入射接口装配体（101），其它均为激光光束出射接口装配体（102），所述光纤接口装配体（1）后端均设置有水冷可调心镜座装配体（2），且水冷可调心镜座装配体（2）位于设备外壳（7）内部，所述激光光束入射接口装配体（101）和激光光束出射接口装配体（102）之间均通过激光束（5）连接，且激光光束入射接口装配体（101）通过激光束（5）与设备外壳（7）后侧的水冷光束截止器（4）连接，所述激光光束入射接口装配体（101）与设备外壳（7）后侧的水冷光束截止器（4）之间设置有水冷可调反射镜座装配体（3），且水冷可调反射镜座装配体（3）通过激光束（5）与设备外壳（7）右侧的水冷光束截止器（4）连接，所述水冷可调反射镜座装配体（3）与设备外壳（7）右侧的水冷光束截止器（4）之间设置有数个摆动镜片机构装配体（6），且摆动镜片机构装配体（6）与激光光束出射接口装配体（102）的位置相对应，所述光纤接口装配体（1）包含光纤接口（8）、调心螺丝操作口密封挡螺丝（9）、航插电线连接器（10）和水冷管快插接口（11），所述光纤接口（8）位于光纤接口装配体（1）前端，所述调心螺丝操作口密封挡螺丝（9）、航插电线连接器（10）和水冷管快插接口（11）均位于光纤接口装配体（1）后端，且调心螺丝操作口密封挡螺丝（9）和水冷管快插接口（11）均设置有数个。
2.根据权利要求1所述的一种用于光纤输出激光器的分光装置，其特征在于：所述水冷可调心镜座装配体（2）包含水冷可调心镜座安装板（12）、水冷可调心镜座方向调节板（13）、镜座锁紧环（14）、镜片（15）、水冷镜座内筒（16）、镜片垫圈（17）、镜片锁紧环（18）、水冷镜座外筒（19）、镜座方向调整螺丝（20）和镜座水冷快插接口（21），所述水冷可调心镜座安装板（12）与水冷镜座外筒（19）之间设置有水冷可调心镜座方向调节板（13），且水冷镜座外筒（19）内部设置有镜座锁紧环（14）和水冷镜座内筒（16），所述水冷镜座内筒（16）内部设置有镜片（15），且镜片（15）后侧依次设置有镜片垫圈（17）和镜片锁紧环（18），所述水冷可调心镜座安装板（12）前端设置有数个镜座方向调整螺丝（20），所述水冷可调心镜座装配体（2）外侧设置有数个镜座水冷快插接口（21）。
3.根据权利要求1所述的一种用于光纤输出激光器的分光装置，其特征在于：所述水冷可调反射镜座装配体（3）包含反射镜水冷盖板（22）、反射镜片（23）、反射镜座（24）、反射镜调节安装板（25）、反射镜调节螺纹副（26）、反射镜调节安装板水冷快插接头（27）和反射镜水冷盖板水冷快插接头（28），所述反射镜水冷盖板（22）位于水冷可调反射镜座装配体（3）前端，且水冷可调反射镜座装配体（3）内部设置有反射镜座（24），所述反射镜座（24）上设置有反射镜片（23），所述反射镜水冷盖板（22）后侧设置有反射镜调节安装板（25），且反射镜调节安装板（25）后侧设置有数个反射镜调节螺纹副（26），所述反射镜调节安装板（25）两侧设置有反射镜调节安装板水冷快插接头（27），所述反射镜水冷盖板（22）两侧设置有反射镜水冷盖板水冷快插接头（28）。
4.根据权利要求1所述的一种用于光纤输出激光器的分光装置，其特征在于：所述摆动镜片机构装配体（6）包含摆动镜片调节安装板（29）、摆动镜片电机安装板（30）、摆动镜座锁紧块（31）、摆动镜座水冷快插接口（32）、摆动镜座（33）、摆动镜（34）、摆动镜座限位块（35）、到位传感器（36）、摆动镜座调节螺纹副（37）和摆动电机（38），所述摆动镜座调节螺纹副（37）和摆动电机（38）位于摆动镜片调节安装板（29）后侧，且摆动电机（38）通过摆动镜片电机安装板（30）与摆动镜片调节安装板（29）固定，所述摆动镜片电机安装板（30）前侧设置有摆动镜座（33），且摆动镜座（33）下方设置有摆动镜座锁紧块（31）和摆动镜座水冷快插接口（32），所述摆动镜座（33）上设置有摆动镜（34），且摆动镜座（33）两侧设置有摆动镜座限位块（35），所述摆动镜座（33）上方设置有到位传感器（36）。
5.根据权利要求1所述的一种用于光纤输出激光器的分光装置，其特征在于：所述的分光装置工作原理为：光纤输出激光器输出光纤插入光纤接口(8)，激光输出到水冷可调心镜座装配体(2）中的镜片(15）上准直成平行光束，光束传输到水冷可调反射镜座装配体(3）中的反射镜片(23）上，其中99%以上的激光反射到摆动镜片机构装配体(6）中的摆动镜(34）上反射到激光输出口，剩余的激光输出到水冷光束截止器(4）中被吸收；此为第一路激光输出，因有多组摆动镜片机构装配体(6），哪组要输出激光哪组摆动镜(34）摆动到工作位置，即挡住光路中激光实现反射激光到激光输出口，其余摆动镜(34）在空位，这样可实现一台光纤输出激光器配多套设备；
水冷循环工作原理：冷却水从光纤接口装配体(1）中的水冷管快插接口(11）左侧接口进入水IN，右侧接口排出（水OUT）；每个光纤接口均是如此一进一出互相串联行成外部循环；内部循环为冷却水从光纤接口装配体(1）中的水冷管快插接口(11）左侧接口进入（水IN）流到镜座水冷快插接口(21）（水IN），流进水冷镜座内筒(16）与水冷镜座外筒(19）形成的空间，从镜座水冷快插接口(21）（水OUT）流出；如此每个水冷可调心准直镜座装配体串联形成循环与外部循环连接；
镜片(15）调节方法：水冷可调心镜座装配体(2）中镜片(15）的调节由三个螺纹副组成，分别是X方向的镜座方向调整螺丝(20），Y方向的镜座方向调整螺丝(20），XY方向的镜座方向调整螺丝(20），用内六角扳手调节镜座方向调整螺丝(20）松紧来调节镜片轴心位置来调整激光输入输出位置。
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