CN213659002U - 一种高功率激光吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率激光吸收装置，其包括设置于入射激光聚焦区域位置上的反射块、吸收所述反射块反射出来的光线的吸光腔体、对所述吸光腔体外周和所述反射块进行降温的冷却模块、以及检测所述吸光腔体内部温度的温度反馈模块，所述反射块位于所述吸光腔体底部且包括一呈锥形的锥形反射面。本实用新型能够吸收高功率的激光，吸光效果好。

Description

一种高功率激光吸收装置

【技术领域】

本实用新型属于激光吸收技术领域，特别是涉及一种高功率激光吸收装置。

【背景技术】

作为一个激光产品研发的科技创新型企业，激光产品的测试是日常工作的重要组成部分，为了测试长时间连续不断的高功率激光对产品的机械性能的影响，需要做长时间静态出光稳定性测试，这就需要一种装置来吸收这些高能激光，以避免测试人员被这部分光和大量的热伤害。

目前市场上用来吸收光的装置主要依靠于国外进口的高功率功率计。一方面因为是进口的，所以价格昂贵；另一方面，进口功率计的供货交期以及维护维修周期无法保证。现有技术中也有一些激光吸收装置，但激光吸收率过低，且对于高功率的激光吸收效果不佳，还是存在部分激光反射至外部。

因此，有必要提供一种新的高功率激光吸收装置来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的主要目的在于提供一种高功率激光吸收装置，能够吸收高功率的激光，吸光效果好。

本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种高功率激光吸收装置，其包括设置于入射激光聚焦区域位置上的反射块、吸收所述反射块反射出来的光线的吸光腔体、对所述吸光腔体外周和所述反射块进行降温的冷却模块、以及检测所述吸光腔体内部温度的温度反馈模块，所述反射块位于所述吸光腔体底部且包括一呈锥形的锥形反射面。

进一步的，所述锥形反射面上镀有高反的镀金层。

进一步的，还包括一中空的载座壳体，所述载座壳体内设置有一吸光块，所述吸光块内部中空形成所述吸光腔体，所述吸光腔体的上方为开口结构形成激光入射口。

进一步的，所述吸光腔体的内壁表面镀有吸光涂层。

进一步的，所述吸光块的外周表面与所述载座壳体的内壁表面围绕形成一螺旋状冷却流道，所述载座壳体上设置有与所述螺旋状冷却流道连通的入口接头与出口接头，所述入口接头与所述出口接头外接冷却循环装置，对所述吸光块进行冷却；所述螺旋状冷却流道与所述冷却循环装置形成所述冷却模块的一部分。

进一步的，还包括一底座，所述底座设置在所述载座壳体的内腔底部，所述反射块与所述吸光块均安置于所述底座上。

进一步的，所述底座内设置有一水平冷却流道，所述水平冷却流道的一端与所述入口接头连通且另一端与所述螺旋状冷却流道连通，所述水平冷却流道流经所述反射块的下方对所述反射块进行冷却；所述水平冷却流道构成所述冷却模块的一部分。

进一步的，还包括一上盖板，所述上盖板设置在所述吸光块的上方，所述上盖板中部设置有一与所述激光入射口位置对应的激光防溢口，所述激光防溢口为一上大下小的倒锥孔，且所述倒锥孔底部的孔径小于所述激光入射口的孔径。

进一步的，还包括一监测所述吸光腔体内壁表面温度的温度传感器，所述温度传感器电路连接至激光控制系统，形成所述温度反馈模块。

与现有技术相比，本实用新型一种高功率激光吸收装置的有益效果在于：结构简单，安全可靠。主要有反射模块、激光吸收面、冷却模块以及温度监控反馈模块组成，99.6％的反射模块，将主要的光、大量的热全部反射到激光吸收面上，杜绝了高能激光对底座机加件的损坏；激光吸收面上镀有吸光涂层，主要是防止光再二次反射对光源产品造成损伤以及对测试人员造成伤害；冷却块内均匀分布有冷却流道，高流速，冷却均匀，可以带走热量；冷却块下表面贴有温度传感器监控温度，形成负反馈，一旦冷却速度下降，整个系统报警断电，停止出光，大大提高了安全性能。

【附图说明】

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例的剖视结构示意图；

图4为本实用新型实施例的另一剖视结构示意图；

图中数字表示：

100高功率激光吸收装置；

1反射块；2吸光腔体；3冷却模块；4锥形反射面；5载座壳体；6吸光块；7螺旋状冷却流道；8入口接头；9出口接头；10底座；11水平冷却流道，12上盖板；13激光防溢口；14密封圈；15收纳凹槽；16温度传感器；17下盖板。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图4，本实施例为高功率激光吸收装置100，其包括设置于入射激光聚焦区域位置上的反射块1、吸收反射块1反射出来的光线的吸光腔体2、对吸光腔体2外周和反射块1进行降温的冷却模块3、以及检测吸光腔体2内部温度的温度反馈模块(图中未标示)，反射块1位于吸光腔体1底部且包括一呈锥形的锥形反射面4。

锥形反射面4上镀有高反的镀金层(图中未标示)。通过锥形反射面4的结构设计以及镀金层的配合，可将高达99.6％的光反射到吸光腔体2内壁上。

本实施例还包括一中空的载座壳体5，载座壳体5内设置有一吸光块6，吸光块6内部中空形成所述吸光腔体2，吸光腔体2的上方为开口结构形成激光入射口。吸光腔体2的内壁表面镀有吸光涂层(图中未标示)。所述吸光涂层材料优选为能够承受高能量的且吸光率越高的吸光涂层。可从市面上根据需求进行选购。

吸光块6的外周表面与载座壳体5的内壁表面围绕形成一螺旋状冷却流道7，载座壳体5上设置有与螺旋状冷却流道7连通的入口接头8与出口接头9，入口接头8与出口接头9外接冷却循环装置(图中未标示)，对吸光块6进行冷却。所述螺旋状冷却流道7与所述冷却循环装置形成所述冷却模块3的一部分。

本实施例还包括一底座10，底座10设置在载座壳体5的内腔底部，反射块1与吸光块6均安置于底座10上，底座10上设置有限定反射块1位置的限位凹槽。底座10内设置有一水平冷却流道11，水平冷却流道11的一端与入口接头8连通且另一端与螺旋状冷却流道7连通，水平冷却流道11流经反射块1的下方对反射块1进行冷却。所述水平冷却流道11构成所述冷却模块3的另一部分。

本实施例中，底座10与吸光块6为两个零部件，在其他实施例中，底座10与吸光块6可以设计成一个部件。本实施例不作限定。

本实施例还包括一上盖板12，上盖板12设置在吸光块6的上方，上盖板12中部设置有一与所述激光入射口位置对应的激光防溢口13，激光防溢口13为一上大下小的倒锥孔，且所述倒锥孔底部的孔径小于所述激光入射口的孔径。通过倒锥孔结构设计，形成收敛结构，能够有效的防止未被有效反射到吸光腔体2内壁表面的光发射到外部，大大提高了高功率激光对工件性能影响测试过程的安全性。

本实施例还包括用于密封螺旋状冷却流道7与水平冷却流道11的若干密封圈14。具体的，吸光块6与底座10接触表面上、吸光块6与上盖板12接触表面上、以及底座10与载座壳体5的接触表面上均设置有密封圈14。

载座壳体5与底座10对应位置设置有一贯通至吸光块6的一收纳凹槽15，收纳凹槽15内靠近吸光腔体2内壁表面处设置有一温度传感器16，温度传感器16电路连接至激光控制系统，形成所述温度反馈模块，当温度传感器16检测到温度冷却速度降低，则所述激光控制系统停止出光，发出警报断电，保障测试过程对人的安全性。

载座壳体5的底部还设置有一封盖收纳凹槽15的下盖板17。

综上所述，本实施例整体包括载座壳体5、上盖板12、底座10、反射块1、吸光块6、密封圈14、入口接头8与出口接头9、温度传感器16、下盖板17；其中底座10装配在载座壳体5内部，反射块1固定在底座10上，吸光块6直接放置在底座10上，中间空心避开反射块1，盖上上盖板12，这些机加件装配之间都配有密封圈14实现密封，杜绝冷却水漏出。

冷却的实现方式：低温高流速的冷却介质经由下方的入口接头8进入底座10，经过底座10内部的水平冷却流道11进入吸光块6外围的螺旋状冷却流道7，然后流动至上部的出口接头9流出。冷却介质从下往上的方向，与激光入射方向相反，与热量的分布相对应，下部分的热量大于上部分的热量，水路方向从下往上，大大提高了冷却的速度。

温度反馈模块的实现：在吸光块6的下表面贴有温度传感器16，对吸光块6的温度实时监控，通过设定一个温度值，一旦冷却机制失效，或者效果不佳，吸光块6的温度急剧上升，温度传感器16监控到温度降低速度慢，则反馈到激光控制系统，系统停止出光。

本实施例高功率激光吸收装置100的工作原理为：高功率激光聚焦在镀金反射块1斜面上，镀金反射块1斜面上镀有高反材料，可以将近99.6％的光反射到吸光块6内的吸光腔体2内壁表面，通过吸光腔体2内壁表面的吸光涂层，可以将镀金反射块1反射过来的光吸收而不产生反射，这样几乎所有的热量都在吸光块6内部，再通过流速高、分布均匀的冷却模块3，快速的带走热量，且整个过程通过所述温度反馈模块进行实时的温度监控。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种高功率激光吸收装置，其特征在于：其包括设置于入射激光聚焦区域位置上的反射块、吸收所述反射块反射出来的光线的吸光腔体、对所述吸光腔体外周和所述反射块进行降温的冷却模块、以及检测所述吸光腔体内部温度的温度反馈模块，所述反射块位于所述吸光腔体底部且包括一呈锥形的锥形反射面。

2.如权利要求1所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：所述锥形反射面上镀有高反的镀金层。

3.如权利要求1所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：还包括一中空的载座壳体，所述载座壳体内设置有一吸光块，所述吸光块内部中空形成所述吸光腔体，所述吸光腔体的上方为开口结构形成激光入射口。

4.如权利要求1所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：所述吸光腔体的内壁表面镀有吸光涂层。

5.如权利要求3所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：所述吸光块的外周表面与所述载座壳体的内壁表面围绕形成一螺旋状冷却流道，所述载座壳体上设置有与所述螺旋状冷却流道连通的入口接头与出口接头，所述入口接头与所述出口接头外接冷却循环装置，对所述吸光块进行冷却；所述螺旋状冷却流道与所述冷却循环装置形成所述冷却模块的一部分。

6.如权利要求5所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：还包括一底座，所述底座设置在所述载座壳体的内腔底部，所述反射块与所述吸光块均安置于所述底座上。

7.如权利要求6所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：所述底座内设置有一水平冷却流道，所述水平冷却流道的一端与所述入口接头连通且另一端与所述螺旋状冷却流道连通，所述水平冷却流道流经所述反射块的下方对所述反射块进行冷却；所述水平冷却流道构成所述冷却模块的一部分。

8.如权利要求3所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：还包括一上盖板，所述上盖板设置在所述吸光块的上方，所述上盖板中部设置有一与所述激光入射口位置对应的激光防溢口，所述激光防溢口为一上大下小的倒锥孔，且所述倒锥孔底部的孔径小于所述激光入射口的孔径。

9.如权利要求1所述的高功率激光吸收装置，其特征在于：还包括一监测所述吸光腔体内壁表面温度的温度传感器，所述温度传感器电路连接至激光控制系统，形成所述温度反馈模块。

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