CN116937301A - 种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器。该激光器包括：激光器腔体和安装在激光器腔体上的种子源；其中所述激光器腔体的一侧设置有U形装配空间，且位于U形装配空间内的激光器腔体的壳体侧壁上开设有安装孔；所述种子源包括：种子源腔体、光纤收纳装置和准直头，准直头与从光纤收纳装置伸出的输出光纤连接，且通过准直安装结构安装在U形装配空间内；其中所述准直头的至少一部分安装在安装孔中。种子源与激光器腔体装配在一起时，种子源的准直头是伸进激光器腔体的安装孔内的，种子光直接导入到了腔内，中间没有经过窗口片，也无需对准直头设置额外防尘结构。

Description

种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器

技术领域

本发明属于激光器技术领域，具体涉及一种种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器。

背景技术

激光器一般由种子源和激光腔体、电控部件等构成，通常种子源与激光腔体为分开设置的。种子源一般在激光器生产调试之前，作为独立子部件已经预先生产。生产好的种子源，再与激光器腔体进行装配组合。

激光器腔体内，洁净度、湿度等都要求很高，腔体需要做密封处理，通常是盖板与激光器腔体之间加密封条，通过螺丝压紧起到密封的作用。

种子源是独立的单元，由种子腔体、光纤盘、准直头等部件组成。生产好的种子源，需要与激光器腔体结合。由于种子源需要给激光器提供光源，而且要保证激光器的密封性，通常的做法有：方法一、激光器侧壁开孔，让种子的准直头穿过开孔，由于准直头后面拖着光纤，光纤与激光器侧壁之间需要密封，可用打胶等办法处理；方法二、准直头放在激光器外部，激光器侧壁开孔装窗口镜(能与腔体密封)，光通过窗口镜打到激光器内部。

上述的两种方法，都有一定的缺陷。对于方法一，这种方法当种子源需要维修时，不能直接把种子源拆下拿去维修，需要先剪断光纤才能拆下；准直头损坏时，这种方法难以维修。对于方法二，其虽然方便种子源的拆修，但需要解决准直头的防尘问题，而且这种窗口镜的方法，势必会增加激光器的外部尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器。

本申请提供一种激光器。该激光器包括：激光器腔体和安装在激光器腔体上的种子源；其中所述激光器腔体的一侧设置有U形装配空间，且位于U形装配空间内的激光器腔体的壳体侧壁上开设有安装孔；所述种子源包括：种子源腔体，安装在激光器腔体的外侧，其内部设置有光电器件，以及侧壁上设置有光纤出口；光纤收纳装置，安装在种子源腔体的一侧，用于收纳经光纤出口伸出的输出光纤；准直头，与从光纤收纳装置伸出的输出光纤连接，且通过准直安装结构安装在U形装配空间内；其中所述准直头的至少一部分安装在安装孔中。

在本申请的一实施例中，所述准直安装结构包括：安装座，安装在种子源腔体的顶面上；调整架，设置在安装座上；以及准直支架，用于固定准直头，且安装在调整架上。

在本申请的一实施例中，所述U形装配空间的两侧内壁上均设置有安装肋；所述安装座的顶面两侧部分分别固定在相应安装肋的底面。

在本申请的一实施例中，所述光纤收纳装置包括：基板，安装在种子源腔体的壳体上；光纤盘，设置在基板的一侧，且光纤盘的外周设置有光纤容纳槽；保护罩，盖置在光纤盘上；其中所述准直头的轴线与光纤盘的外周相切。

相应地，本申请提供一种种子源与激光器腔体的装配结构，所述种子源包括位于激光器腔体外侧的种子源腔体和从种子源腔体内伸出的输出光纤；所述输出光纤连接有准直头；所述激光器腔体的侧壁上开设有安装孔；其中所述准直头的至少一部分安装在安装孔中。

在本申请的一实施例中，所述安装孔内设置有密封件，用于密封准直头外壁与安装孔内壁之间的安装间隙。

在本申请的一实施例中，安装座，用于安装在种子源腔体和/或激光器腔体的壳体上；调整架，设置在安装座上；以及准直支架，用于固定准直头，且安装在调整架上。

在本申请的一实施例中，所述调整架包括：底板和竖板；所述底板安装在安装座上；所述准直支架通过若干固定件安装在竖板的一侧。

在本申请的一实施例中，所述装配结构还包括光纤收纳装置，用于收纳从种子源腔体伸出的输出光纤；所述光纤收纳装置包括：基板，用于安装在种子源腔体和/或激光器腔体的壳体上；光纤盘，设置在基板的一侧，且光纤盘的外周设置有光纤容纳槽；保护罩，盖置在光纤盘上；其中所述准直头的轴线与光纤盘的外周相切。

相应地，本申请提供一种种子源与激光器腔体的装配方法，应用于具有独立种子源腔体和激光器腔体的装配，包括：在激光器腔体的一侧设置有U形装配空间，且位于U形装配空间内的激光器腔体的壳体侧壁上开设有安装孔，U形装配空间的两侧内壁上均设置有安装肋；从种子源腔体的光纤出口伸出的输出光纤经光纤收纳装置绕卷若干圈后与准直头连接；所述准直头通过安装座安装在种子源腔体的顶面上；装配时，将安装座的顶面两侧部分分别抵于相应安装肋的底面，以使准直头对准所述安装孔，然后将安装座朝向激光器腔体移动，以使准直头的至少一部分插入安装孔中；以及将安装座与种子源腔体连接转换成安装座与激光器腔体连接。

本发明的有益效果是：

区别于现有技术，本申请提供一种种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器。该激光器包括激光器腔体和安装在激光器腔体上的种子源；其中所述激光器腔体的一侧设置有U形装配空间，且位于U形装配空间内的激光器腔体的壳体侧壁上开设有安装孔；所述种子源包括：种子源腔体，安装在激光器腔体的外侧，其内部设置有光电器件，以及侧壁上设置有光纤出口；光纤收纳装置，安装在种子源腔体的一侧，用于收纳经光纤出口伸出的输出光纤；准直头，与从光纤收纳装置伸出的输出光纤连接，且通过准直安装结构安装在U形装配空间内；其中所述准直头的至少一部分安装在安装孔中。

换言之，种子源与激光器腔体装配在一起时，种子源的准直头是伸进激光器腔体的安装孔内的，种子光直接导入到了腔内，中间没有经过窗口片，也无需对准直头设置额外防尘结构。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的一优选实施例的激光器腔体的示意图；

图2是本发明的一优选实施例的种子源的示意图；

图3是本发明的一优选实施例的激光器的示意图；

图4是本发明的一优选实施例的安装孔的剖视图；

图5是本发明的一优选实施例的光纤收纳装置的剖视图；

图6是本发明的一优选实施例的准直安装结构的示意图；

图7是本发明的一优选实施例的安装座与安装肋的安装剖视图；

图8是本发明的一优选实施例的安装座与安装肋的安装示意图。

图中：

种子源腔体100、光纤出口101；

激光器腔体200、U形装配空间210、安装肋211、第七固定件2111；

输出光纤1、准直头2、安装孔3、密封件4、准直安装结构5、安装座51、第八固定件511、调整架52、底板521、第六固定件5211、竖板522、第五固定件5221、准直支架53、抱紧螺丝531、光纤收纳装置6、基板61、第一固定件611、第二固定件612、光纤盘62、第三固定件621、弧形孔622、第四固定件623、保护罩63。

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，下面将结合附图对本发明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。

本申请提供一种种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本申请实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

请参阅图1，图1是本申请激光器腔体200一实施例的结构示意图。

在一实施例中，激光器腔体200的一侧设置有U形装配空间210，且位于U形装配空间210内的激光器腔体200的壳体侧壁上开设有安装孔3。

请参阅图2和图3，图2是本申请种子源一实施例的结构示意图，图3是种子源与激光器腔体200装配完成后的一实施例的结构示意图。

在一实施例中，种子源包括：种子源腔体100、光纤收纳装置6、准直头2；其中种子源腔体100可以用于安装在激光器腔体200的外侧，可以是底面，其内部设置有光电器件，以及侧壁上设置有光纤出口101；光纤收纳装置6可以安装在种子源腔体100的一侧，用于收纳经光纤出口101伸出的输出光纤1；准直头2与从光纤收纳装置6伸出的输出光纤1连接，且通过准直安装结构5安装在U形装配空间210内；其中所述准直头2的至少一部分安装在安装孔3中。

具体的，所述安装孔3内可以设置有密封件4，用于密封准直头2外壁与安装孔3内壁之间的安装间隙；密封件4可以是密封圈，例如可以是骨架油封。

请参阅图4，在一实施例中，密封件4的外径大于安装孔3的内径，使得密封件4可以是与安装孔3过盈配合，准直头2的前端插入安装孔3时，密封件4抱紧在准直头2的外周，对准直头2外壁与安装孔3内壁之间的安装间隙进行密封。

种子源与激光器腔体200装配在一起时，种子源的准直头2是伸进安装孔3内的，种子光直接导入到了激光器腔体200内，无需额外安装窗口镜，也无需对准直头3进行设置额外防尘结构；并且，种子源的结构可以预先装配，再与激光器腔体200装配，拆装方便，便于维修。

需要说明的是，U形装配空间210的形成，可以是激光器腔体200内凹形成，可以是在激光器腔体200的壳体外侧设置U形支架。

参见图3和图5，作为光纤收纳装置6的可选实施方式，所述光纤收纳装置6包括：基板61，安装在种子源腔体100的壳体上；光纤盘62，设置在基板61的一侧，且光纤盘62的外周设置有光纤容纳槽；保护罩63，盖置在光纤盘62上；其中所述准直头2的轴线与光纤盘62的外周相切。

需要说明的是，准直头2的轴线与光纤盘62的外周设置为相切，可以保证从光纤盘62引出的输出光纤1至准直头2可以是呈直线状态，以满足光学要求，例如，可以从光纤盘62引出长度80mm以上的直光纤至准直头2。

可选的，基板61可以通过第一固定件611与种子源腔体100的壳体固定连接，然后在准直头2通过准直安装结构5安装在U形装配空间210内后，基板61再通过第二固定件612与激光器腔体200固定连接；基板61与种子源腔体100、激光器腔体200均可拆卸连接，便于拆修。

可选的，参见图5，光纤盘62可以是基板61可转动连接，在转动至预设位置后再通过固定件固定；光纤盘62可以由铝合金制成，外圈有螺纹槽用于容纳光纤，从光纤出口101伸出的输出光纤1可以在光纤盘62外周绕卷若干圈，例如半圈、一圈半、两圈半等等，再从光纤盘62引出与准直头2连接。

通过设置光纤盘62可以用于收纳光纤；而且光纤盘62采用铝合金材质、输出光纤1分布于各光纤容纳槽内，可以给光纤进行散热；通过光纤盘62的可旋转还可以微调光纤的外露长度。

具体的，光纤盘62的盘心处可以通过第三固定件621与基板61固定；光纤盘62的盘体上至少设置有一个弧形孔622，通过第四固定件623穿过弧形孔与基板61固定。在需要对光纤输出长度进行调整时，可以将第三固定件621、第四固定件623松开，转动光纤盘62至合适位置，再将第三固定件621、第四固定件623拧紧。

可选的，保护罩63可以覆盖光纤盘62区域，也可以进一步覆盖从光纤盘62引出的输出光纤1至准直头2之间。

在本实施方式中，将光纤收纳装置6设置成独立的部件，具有多种效果：便于输出光纤1的导向和存储，便于对光纤输出长度进行调整，便于对光纤散热，便于模块化拆装。

参见图2、图3和图5所示，作为准直安装结构5的可选实施方式，所述准直安装结构5包括：安装座51，安装在种子源腔体100的顶面上；调整架52，设置在安装座51上；以及准直支架53，用于固定准直头2，且安装在调整架52上。

进一步的，所述调整架52可以包括：底板521和竖板522；所述底板521安装在安装座51上；所述准直支架53通过若干固定件安装在竖板522的一侧。

具体的，安装座51可以通过若干第八固定件511与种子源腔体100的顶面固定连接；准直支架53可以通过三个第五固定件5221安装在竖板522的一侧；底板521可以通过三个第六固定件5211安装在安装座51上。

在一种应用场景中，准直头2通过抱紧螺丝531锁紧在准直支架53上；三个第五固定件5221可以用于调节准直支架53的俯仰角度；三个第六固定件5211可以调节底板521的水平角度。

在一实施例中，为了便于准直头2可以高效得进入安装孔3，且便于固定，参见图1、图7所示，优选的，所述U形装配空间210的两侧内壁上均设置有安装肋211，所述安装座51的顶面两侧部分分别固定在相应安装肋211的底面。

具体的，参见图7和图8，在安装时，可以先将安装座51的顶面两侧部分分别抵于相应安装肋211的底面，此时，可以便于准直头2对准所述安装孔3，然后再将安装座51朝向激光器腔体200移动，以使准直头2的至少一部分插入安装孔3中。

需要说明的是，可以是准直头2的前部插入安装孔3中与密封件4形成密封安装。

可选的，U形装配空间210内位于安装肋211下方的空间两侧壁面之间的距离可以是与安装座51的宽度相匹配，可以便于在安装座51进入空间两侧壁面之间，且安装座51的顶面两侧部分分别抵于相应安装肋211的底面时，即完成了准直头2与安装孔3的初对准，后续仅需将准直头2送入安装孔3内即可。

在一种应用场景中，需要将安装座51与种子源腔体100固定连接变成安装座51与激光器腔体200固定连接。目的有二：一是增加种子光的稳定性，安装座51与激光器腔体200之间固定在一起，没有其他转接件，稳定性得到提高，由于是种子光，若种子光有偏移，激光器内部的光路就会有问题，所以保证种子光的稳定性是基本要求；二是当种子源腔体100需要拆修、而准直头2不需要动时，可以单独拆走种子源腔体100，而准直头2可以保持不动，也就是激光器内部光路都不需要重调，大大提高拆修效率。

具体的，参见图8，在准直头2进入安装孔3内预设深度后，可通过第七固定件2111穿过安装肋211与安装座51连接，且暂不拧紧；可以在激光器腔体200与种子源腔体100通过固定件连接后，将第八固定件511拆除，然后再将第七固定件2111拧紧，此时，准直头2与整个准直安装结构5转嫁到激光器腔体200上了。

在一种应用场景中，在完成结构固定后，需要对光路进行调节。三个第五固定件5221可以用于调节准直支架53的俯仰角度；三个第六固定件5211可以调节底板521的水平角度。并且，由于密封件4采用骨架油封，在调试过程中，骨架油封的密封唇始终会抱住准直头2的外周，密封不受影响。

综上所述，本申请的种子源与激光器腔体的装配结构、装配方法及激光器具有以下优势：

1、安装方便，密封性能好；

2、体积小，比窗口镜方式更节省激光器腔体外部空间，有利于激光器外形的缩小设计；

3、方便拆修，无论是单独种子源腔体拆修，还是种子源整体拆修，该结构都便于拆修；

4、具有调节机构，能将种子光快速调到理想状态；

5、模块化程度高；

6、准直头与整个准直安装结构可转嫁到激光器腔体上，光路稳定。

本申请中选用的各个器件(未说明具体结构的部件)均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种激光器，其特征在于，包括激光器腔体(200)和安装在激光器腔体(200)上的种子源；其中

所述激光器腔体(200)的一侧设置有U形装配空间(210)，且位于U形装配空间(210)内的激光器腔体(200)的壳体侧壁上开设有安装孔(3)；

所述种子源包括：

种子源腔体(100)，安装在激光器腔体(200)的外侧，其内部设置有光电器件，以及侧壁上设置有光纤出口(101)；

光纤收纳装置(6)，安装在种子源腔体(100)的一侧，用于收纳经光纤出口(101)伸出的输出光纤(1)；

准直头(2)，与从光纤收纳装置(6)伸出的输出光纤(1)连接，且通过准直安装结构(5)安装在U形装配空间(210)内；其中

所述准直头(2)的至少一部分安装在安装孔(3)中。

2.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，

所述准直安装结构(5)包括：

安装座(51)，安装在种子源腔体(100)的顶面上；

调整架(52)，设置在安装座(51)上；以及

准直支架(53)，用于固定准直头(2)，且安装在调整架(52)上。

3.根据权利要求2所述的激光器，其特征在于，

所述U形装配空间(210)的两侧内壁上均设置有安装肋(211)；

所述安装座(51)的顶面两侧部分分别固定在相应安装肋(211)的底面。

4.根据权利要求1所述的激光器，其特征在于，

所述光纤收纳装置(6)包括：

基板(61)，安装在种子源腔体(100)的壳体上；

光纤盘(62)，设置在基板(61)的一侧，且光纤盘(62)的外周设置有光纤容纳槽；

保护罩(63)，盖置在光纤盘(62)上；其中

所述准直头(2)的轴线与光纤盘(62)的外周相切。

5.一种种子源与激光器腔体的装配结构，其特征在于，

所述种子源包括位于激光器腔体(200)外侧的种子源腔体(100)和从种子源腔体(100)内伸出的输出光纤(1)；

所述输出光纤(1)连接有准直头(2)；

所述激光器腔体(200)的侧壁上开设有安装孔(3)；其中

所述准直头(2)的至少一部分安装在安装孔(3)中。

6.根据权利要求5所述的装配结构，其特征在于，

所述安装孔(3)内设置有密封件(4)，用于密封准直头(2)外壁与安装孔(3)内壁之间的安装间隙。

7.根据权利要求6所述的装配结构，其特征在于，还包括：

安装座(51)，用于安装在种子源腔体(100)和/或激光器腔体(200)的壳体上；

调整架(52)，设置在安装座(51)上；以及

准直支架(53)，用于固定准直头(2)，且安装在调整架(52)上。

8.根据权利要求7所述的装配结构，其特征在于，

所述调整架(52)包括：底板(521)和竖板(522)；

所述底板(521)安装在安装座(51)上；

所述准直支架(53)通过若干固定件安装在竖板(522)的一侧。

9.根据权利要求1所述的装配结构，其特征在于，

所述装配结构还包括光纤收纳装置(6)，用于收纳从种子源腔体(100)伸出的输出光纤(1)；

所述光纤收纳装置(6)包括：

基板(61)，用于安装在种子源腔体(100)和/或激光器腔体(200)的壳体上；

光纤盘(62)，设置在基板(61)的一侧，且光纤盘(62)的外周设置有光纤容纳槽(621)；

保护罩(63)，盖置在光纤盘(62)上；其中

所述准直头(2)的轴线与光纤盘(62)的外周相切。

10.一种种子源与激光器腔体的装配方法，应用于具有独立种子源腔体(100)和激光器腔体(200)的装配，其特征在于，包括：

在激光器腔体(200)的一侧设置有U形装配空间(210)，且位于U形装配空间(210)内的激光器腔体(200)的壳体侧壁上开设有安装孔(3)，U形装配空间(210)的两侧内壁上均设置有安装肋(211)；

从种子源腔体(100)的光纤出口(101)伸出的输出光纤(1)经光纤收纳装置(6)绕卷若干圈后与准直头(2)连接；

所述准直头(2)通过安装座(51)安装在种子源腔体(100)的顶面上；

装配时，将安装座(51)的顶面两侧部分分别抵于相应安装肋(211)的底面，以使准直头(2)对准所述安装孔(3)，然后将安装座(51)朝向激光器腔体(200)移动，以使准直头(2)的至少一部分插入安装孔(3)中；以及

将安装座(51)与种子源腔体(100)连接转换成安装座(51)与激光器腔体(200)连接。