CN219498475U - 一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，该高功率连续光纤激光器包括泵浦源、高反光栅、有源光纤、低反光栅、包层光剥除器、激光焊枪，所述泵浦源与所述高反光栅熔接，所述高反光栅后依次通过连接有源光纤、低反光栅、包层光剥除器、激光输出头，所述高反光栅和所述有源光纤和低反光栅构成谐振腔。通过单泵浦源作为激光源，正向单端直接注入谐振腔的方式注入泵浦能量，并使用泵浦源直接连接高反光栅，最后利用包层光剥除器剥除多余的包层光，简化了手持激光焊机光仓结构，并且取消了激光合束器，增加了整体光路的光电转化效率，减少了能量的损耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及手持激光焊接领域，特别涉及一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器。
背景技术
高功率光纤激光器在工业加工应用上具有较大的潜力，但是在手持激光焊接领域，现目前采用的单模连续光纤激光器一般有多个泵浦源，采用了合束器进行激光合束，导致焊机光仓结构复杂，激光损耗较大，减少了激光器的整体效率，并且还增加了手持焊机的重量，不方便操作人员移动。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，解决了手持激光焊机光仓结构复杂，激光器整体效率较低，方便操作人员移动等问题。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为采用一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，所述高功率连续光纤激光器包括：
泵浦源1、高反光栅2、有源光纤3、低反光栅4、包层光剥除器5、激光焊枪6，所述泵浦源1与所述高反光栅2熔接，所述高反光栅2后依次通过连接有源光纤3、低反光栅4、包层光剥除器5、激光焊枪6，所述高反光栅2和所述有源光纤3和低反光栅4构成谐振腔。
优选的，所述泵浦源为976nm和915nm混合波长泵浦源，其中所述泵浦源采用220/242光纤与所述高反光栅熔接。
优选的，所述有源光纤为纤芯直径为14μm、包层直径为250μm的掺镱有源光纤。
优选的，用于构成谐振腔的所述高反光栅与所述低反光栅的纤芯直径为14μm、包层直径为250μm且波长为1080nm。
本实用新型的首要改进之处为通过单泵浦源作为激光源，正向单端直接注入谐振腔的方式注入泵浦能量，并使用泵浦源直接连接高反光栅，最后利用包层光剥除器剥除多余的包层光，简化了手持激光焊机光仓结构，并且取消了激光合束器，增加了整体光路的光电转化效率，减少了能量的损耗。
附图说明
图1为本申请一实施例提供的一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器的结构示意图。
图中：
泵浦源1、高反光栅2、有源光纤3、低反光栅4、包层光剥除器5、激光焊枪6。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型通过使用单泵浦源作为激光源并取消合束器以及返回光路的方式，简化了手持激光焊机光仓结构增加了整体光路的光电转化效率。
如图1所示的本实用新型提供的实施例，该用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器包括泵浦源1、高反光栅2、有源光纤3、低反光栅4、包层光剥除器5、激光焊枪6，泵浦源1与高反光栅2熔接，高反光栅2后依次通过光纤与有源光纤3、低反光栅4、包层光剥除器5、激光焊枪6进行熔接，所述高反光栅和所述有源光纤和低反光栅构成谐振腔。
本实施例中，泵浦源采用功率为1400w，激光波长为976nm和915nm混合波长，并使用纤芯内径为220μm，包层直径为242μm的光纤与高反光栅进行熔接。
本实施例中，有源光纤为纤芯直径为14μm、包层直径为250μm的掺镱有源光纤；高反光栅以及低反光栅为纤芯直径为14μm、包层直径为250μm，波长为1080nm的光栅，并使用纤芯直径为14μm、包层直径为250μm的匹配光纤进行连接。
其中，有源光纤、高反光栅与低反光栅构成谐振腔。
其中，有源光纤的长度需保证Yb3+吸收14dB以上。
本实施例中，采用14μm光纤体系作为激光传输相较于传统20μm光纤体系其亮度提高4倍以上，有利于增加焊接时熔池深度，保证焊接强度，可焊接更厚的板材。
本申请种使用的光源为混合波长输出光源，976nm的光光效率约为84％左右，915nm的光光效率约为70％左右，整体光光效率约为77.8％；通过掺镱有源光纤中Yb3+吸收泵浦能量后将泵浦光转化为1000-1080nm激光，从而提升了转化效率，达到86.4％，最终产生大功率连续输出的激光。一方面，本申请在去除合束器的基础上减少了损耗，同时又基于整体光路减少了在合束时的信号泵浦损耗，并基于掺镱有源光纤提高激光效率，从整体上提高了激光器的广光电转化效率。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，其特征在于，所述高功率连续光纤激光器包括：
泵浦源、高反光栅、有源光纤、低反光栅、包层光剥除器、激光焊枪，所述泵浦源与所述高反光栅熔接，所述高反光栅后依次通过连接有源光纤、低反光栅、包层光剥除器、激光焊枪，所述高反光栅和所述有源光纤和低反光栅构成谐振腔。
2.根据权利要求1所述的一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，其特征在于，所述泵浦源为976nm和915nm混合波长泵浦源。
3.根据权利要求1所述的一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，其特征在于，所述有源光纤为纤芯直径为14μm、包层直径为250μm的掺镱有源光纤。
4.根据权利要求1所述的一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器，其特征在于，用于构成谐振腔的所述高反光栅与所述低反光栅的纤芯直径为14μm、包层直径为250μm；波长为1080nm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320349106.7U CN219498475U (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202320349106.7U CN219498475U (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器 |
Publications (1)
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| CN219498475U true CN219498475U (zh) | 2023-08-08 |
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ID=87513487
Family Applications (1)
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| CN202320349106.7U Active CN219498475U (zh) | 2023-02-28 | 2023-02-28 | 一种用于手持激光焊机的高功率连续光纤激光器 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-02-28 CN CN202320349106.7U patent/CN219498475U/zh active Active
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