DE112021005991T5

DE112021005991T5 - LASER OUTPUT HEAD

Info

Publication number: DE112021005991T5
Application number: DE112021005991.2T
Authority: DE
Inventors: Wenli Zhao; Xiang Shen; Rong Li; Xing LEI; Xu Tan; Xiaocong LU; Yifan MAI; Liang Song; Dapeng Yan
Original assignee: Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Current assignee: Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2023-08-31
Also published as: CN113067236A; WO2022179230A1

Abstract

Die vorliegende Anmeldung stellt einen Laserausgangskopf zur Verfügung, umfassend mindestens eine Endkappe und einen Einsatzkern; wobei die Endkappe aus einem zylindrischen Ausgangsende und einem kegelstumpfförmigen Eingangsende besteht, und wobei ein Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ausgangsende des Lichtwellenleiters verbunden ist, und wobei ein Ende mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ende des zylindrischen Ausgangsendes verschmolzen ist; und wobei der Kegelstumpfwinkel des kegelstumpfförmigen Eingangsendes größer als der Laserdivergenzwinkel des Lasers ist, der in der Endkappe übertragen wird, und wobei der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes ist; und wobei sich der Einsatzkern an der Außenseite der Endkappe befindet, und wobei es sichergestellt wird, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet. Bei dem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung wird durch die Verbesserung der Struktur der Endkappe und des Einsatzkerns die Endkappe von der traditionellen zylindrischen Struktur zu einer Struktur mit einem kegelstumpfförmigen Ende geändert, so dass sich der Kühlbereich des Einsatzkerns wirksam erstrecken kann, um die Kühlkapazität des gesamten Laserausgangskopfs zu verbessern, was die Ausgangs- und Anwendungsanforderungen des Lasers von Zehntausenden Watt vollständig erfüllen kann.The present application provides a laser output head comprising at least an end cap and an insert core; the end cap consists of a cylindrical output end and a frusto-conical input end, and wherein a small-diameter end of the frusto-conical input end is connected to an output end of the optical fiber, and a large-diameter end of the frusto-conical input end is fused to one end of the cylindrical output end; and wherein the frustum angle of the frustoconical input end is greater than the laser divergence angle of the laser transmitted in the end cap and the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end is less than the diameter of the cylindrical output end; and wherein the insert core is on the outside of the end cap and ensuring that the inner wall of the insert core forms a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical input end. In the laser output head according to the present application, by improving the structure of the end cap and insert core, the end cap is changed from the traditional cylindrical structure to a structure with a truncated cone end, so that the cooling area of the insert core can effectively extend to increase the cooling capacity of the whole To improve the laser output head, which can fully meet the output and application requirements of the laser of tens of thousands of watts.

Description

QUERVERWEISE DER VERWANDTEN ANMELDUNGENCROSS REFERENCES TO THE RELATED APPLICATIONS

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität für die am 24. Februar 2021 eingereichte chinesische Patentanmeldung Nr. 202110210013.1 mit der Bezeichnung „Laserausgangskopf“, die hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.The present application claims priority to Chinese Patent Application No. 202110210013.1 filed on Feb. 24, 2021 entitled "Laser Output Head", the entirety of which is incorporated herein by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Anmeldung betrifft das technische Gebiet des Lasers, insbesondere einen Laserausgangskopf.The present application relates to the technical field of the laser, in particular to a laser output head.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Mit der rasanten Entwicklung von Laserbearbeitungsanwendungen in den letzten Jahren ist die Zahl der Laser, insbesondere der Lichtwellenleiterlaser, gestiegen und ihre Leistung hat sich erhöht. Nachdem die Ausgangsleistung von Lichtwellenleiterlaser 10.000 Watt überschritten hatte, kamen bald Lichtwellenleiterlaser mit zehntausenden oder sogar hunderttausenden von Watt auf den Markt. Um eine hohe Laserleistung von mehreren zehntausend Watt zu erreichen, setzen die großen Laserhersteller derzeit eine Reihe von Lasermodulen zur Leistungskombination ein, d.h. Multimodul-Laser. Nachdem der Laser kombiniert wurde, wird der Laser über ein Laserübertragungskabel an die Bearbeitungsstelle, d.h. den Schneidkopf, den Schweißkopf und andere Bearbeitungsgeräte, geleitet. Im Allgemeinen wird der Teil des Laserübertragungskabels, der zum Anschluss der Bearbeitungsgeräte dient, als Laserausgangskopf bezeichnet, der das mechanische Gehäuse und die Optik einschließlich der Endkappen, Energieübertragungs-Lichtwellenleiter usw. umfasst.With the rapid development of laser processing applications in recent years, the number of lasers, especially optical fiber lasers, has increased and their power has increased. After the output power of fiber optic lasers exceeded 10,000 watts, fiber optic lasers with tens or even hundreds of thousands of watts soon came onto the market. In order to achieve a high laser power of several tens of thousands of watts, the large laser manufacturers currently use a number of laser modules for power combination, i.e. multi-module lasers. After the laser is combined, the laser is transmitted to the processing point, i.e. the cutting head, welding head and other processing equipment, through a laser transmission cable. In general, the part of the laser transmission cable used to connect the processing equipment is called the laser output head, which includes the mechanical housing and optics including the end caps, energy transmission fiber optics, etc.

Aufgrund der Materialreflexion und der Kompatibilitätsprobleme des Ausgangskopfs während des Bearbeitungsprozesses führt es unweigerlich zu einem größeren Umfang an rückgestreuten Licht, und dieser Teil des Rückstreulichts wird direkt auf die Außenhülle des Ausgangskopfs geleitet, oder tritt sogar ins Innere des Ausgangskopf ein. Dies ist auch der Grund dafür, warum in den Ausgangskopf des optischen Ausgangskabels hoher Leistung eine Wasserkühlung eingeführt werden muss. Aber mit der Entwicklung von Lasern und der kontinuierlichen Erhöhung der Ausgangsleistung wird die Leistung des Rückstreulichts auch weiter erhöht. Die derzeitige Technologie, bei der eine allgemeine Wasserkühlung nicht mehr ausreicht, führt es dazu, dass der Ausgangskopf aufgrund von Überhitzung im Hochleistungslaserbereich häufig verbrennt.Due to the material reflection and the compatibility problems of the exit head during the processing process, it inevitably leads to a larger amount of backscattered light, and this part of the backscattered light is directed to the outer shell of the exit head, or even enters the inside of the exit head. This is also the reason why water cooling must be introduced in the output head of high power optical output cable. But with the development of lasers and the continuous increase in the output power, the power of the backscattered light is also further increased. The current technology, in which general water cooling is no longer sufficient, causes the output head to often burn due to overheating in the high-power laser area.

Da die traditionellen Endkappenkörper zylindrisch ausgebildet sind, erreicht das Kühlungsgehäuse, da das Volumens der Endkappe groß ist und die Größe des Gehäuses durch die Anwendungsseite begrenzt wird, in der Regel nur die Außenseite des Energieübertragungs-Lichtwellenleiters, und erstreckt sich nur schwierig an die Peripherie der Endkappe, wenn das Rückstreulicht auf das Gehäuse in der Nähe von der Endkappe strahlt, von dem Gehäuse absorbiert und in die Wärmeenergie umgewandelt wird und die Wärme nicht rechtzeitig abgeleitet werden kann, ist die Wärmeerzeugung in der Nähe von der Endkappe, insbesondere in der Nähe von dem Energieübertragungs-Lichtwellenleiter, schwerwiegend.Since the traditional end cap body is cylindrical, since the volume of the end cap is large and the size of the case is limited by the application side, the cooling case usually only reaches the outside of the power transmission optical fiber, and extends to the periphery of the with difficulty End cap, when the backscatter light radiates to the case near the end cap, absorbed by the case and converted into the heat energy, and the heat cannot be dissipated in time, the heat generation is near the end cap, especially near the energy transmission optical fiber, seriously.

Vor diesem Hintergrund muss das bestehende Wärmeableitungsverfahren für die Endkappe verbessert werden, um die Anwendungsbedürfnisse des Lasers hoher Leistung zu erfüllen.With this in mind, the existing heat dissipation process for the end cap needs to be improved to meet the application needs of the high-power laser.

INHALT DER VORLIEGENDEN ANMELDUNGCONTENTS OF THIS APPLICATION

Hinsichtlich des bestehenden Mangels im Stand der Technik, dass die Endkappe in dem Laserausgangskopf nicht wirksam gekühlt werden kann, stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung einen neuartigen Laserausgangskopf zur Verfügung.Addressing the existing deficiency in the prior art that the end cap in the laser output head cannot be efficiently cooled, an embodiment of the present application provides a novel laser output head.

Die vorliegende Anmeldung stellt einen Laserausgangskopf zur Verfügung, umfassend mindestens: eine Endkappe und einen Einsatzkern; wobei die Endkappe aus einem zylindrischen Ausgangsende und einem kegelstumpfförmigen Eingangsende besteht, und wobei ein Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ausgangsende des Lichtwellenleiters verbunden ist, und wobei ein Ende mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ende des zylindrischen Ausgangsendes verschmolzen ist; und wobei der Kegelstumpfwinkel des kegelstumpfförmigen Eingangsendes größer als der Laserdivergenzwinkel des Lasers ist, der in der Endkappe übertragen wird, und wobei der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes ist; und wobei sich der Einsatzkern an der Außenseite der Endkappe befindet, und wobei es sichergestellt wird, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet.The present application provides a laser output head comprising at least: an end cap and an insert core; the end cap consists of a cylindrical output end and a frusto-conical input end, and wherein a small-diameter end of the frusto-conical input end is connected to an output end of the optical fiber, and a large-diameter end of the frusto-conical input end is fused to one end of the cylindrical output end; and wherein the frustum angle of the frustoconical input end is greater than the laser divergence angle of the laser transmitted in the end cap and the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end is less than the diameter of the cylindrical output end; and wherein the insert core is on the outside of the end cap and ensuring that the inner wall of the insert core forms a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical input end.

Ein Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst zwischen dem zylindrischen Ausgangsende und dem kegelstumpfförmigen Eingangsende weiterhin ein zusätzliches zylindrisches Ausgangsende; wobei der Durchmesser des zusätzlichen zylindrischen Ausgangsendes kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes und nicht kleiner als der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes ist.A laser output head according to the present application further comprises an additional cylindrical output end between the cylindrical output end and the frusto-conical input end; the diameter of the additional cylindrical exit end is smaller than the diameter of the cylindrical exit end and not less than the diameter of the large diameter end of the frustoconical entrance end.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung liegt die Innenwand des Einsatzkerns an der Außenwand des zusätzlichen zylindrischen Ausgangsendes an.In a laser output head according to the present application, the inner wall of the insert core abuts the outer wall of the additional cylindrical output end.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst der Einsatzkern einen Kühlwasserkanal oder einen Kühlluftkanal.In a laser output head according to the present application, the insert core includes a cooling water passage or a cooling air passage.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung ist in dem Falle, dass der Einsatzkern einen Kühlwasserkanal umfasst, an der Oberfläche des Einsatzkerns ein Mehrfachwasserkanal-Rückflussstrukturstreifen angeordnet ist, wobei eine Kühlrippe in jeden Rückflussstrukturstreifen eingebettet ist.In a laser output head according to the present application, in the case where the insert core includes a cooling water channel, a multi-water channel reflux structure strip is arranged on the surface of the insert core, and a cooling fin is embedded in each reflux structure strip.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung werden die beiden Verbindungsenden des Kühlwasserkanals zu dem Hauptkörper durch ein Laserschweißverfahren abgedichtet, wobei eine Schweißschräge an der Schweißstelle vorgesehen ist.In a laser output head according to the present application, both connection ends of the cooling water channel to the main body are sealed by a laser welding method, with a welding bevel being provided at the welding point.

Ein Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst weiterhin einen optischen Abstreifer, ein reflektierendes Kissen und einen Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinder, die an dem Lichtwellenleiter aufgesetzt und koaxial angeordnet sind; wobei der optische Abstreifer zwischen dem Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes und dem reflektierenden Kissen aufgehängt ist; und wobei der Lichtwellenleiter-Abstreifpunkt des optischen Abstreifers sich zwischen dem reflektierenden Kissen und dem Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinder befindet.A laser output head according to the present application further comprises an optical stripper, a reflective pad and an optical fiber fixing connector which are fitted on the optical fiber and arranged coaxially; the optical stripper being suspended between the small diameter end of the frustoconical input end and the reflective pad; and wherein the optical fiber stripping point of the optical stripper is between the reflective pad and the optical fiber attachment connector.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung besteht das reflektierende Kissen aus Metallmaterial oder Glasmaterial, wobei die Oberfläche des reflektierenden Kissens mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.In a laser output head according to the present application, the reflective pad is made of metal material or glass material, and the surface of the reflective pad is provided with a reflective coating.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung wird die Innenwand des Einsatzkerns nach der Sandstrahl-Texturierungsbehandlung gebildet.In a laser output head according to the present application, the inner wall of the insert core is formed after the sandblast texturing treatment.

Bei einem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung ist an dem Heck des Lichtwellenleiters am Laserausgangskopf eine gepanzerte Hülse aufgesetzt, die mit dem Hauptkörper durch die Verschraubung mittels des Gewindes verriegelt ist.In a laser output head according to the present application, an armored sleeve is fitted on the tail of the optical fiber of the laser output head, which is locked to the main body through the screwing by the thread.

Bei dem Laserausgangskopf gemäß der vorliegenden Anmeldung wird durch die Verbesserung der Struktur der Endkappe und des Einsatzkerns die Endkappe von der traditionellen zylindrischen Struktur zu einer Struktur mit einem kegelstumpfförmigen Ende geändert, so dass sich der Kühlbereich des Einsatzkerns wirksam erstrecken kann, um die Kühlkapazität des gesamten Laserausgangskopfs zu verbessern, was die Ausgangs- und Anwendungsanforderungen des Lasers von Zehntausenden Watt vollständig erfüllen kann.In the laser output head according to the present application, by improving the structure of the end cap and insert core, the end cap is changed from the traditional cylindrical structure to a structure with a truncated cone end, so that the cooling area of the insert core can effectively extend to increase the cooling capacity of the whole To improve the laser output head, which can fully meet the output and application requirements of the laser of tens of thousands of watts.

Figurenlistecharacter list

Um die technische Lösung in der vorliegenden Anmeldung oder aus dem Stand der Technik klarer zu erläutern, werden die zu verwendenden Figuren in der Erläuterung des Ausführungsbeispiels oder für den Stand der Technik im Folgenden kurz vorgestellt. Offensichtlich zeigen die unten geschilderten Figuren nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann auf der Grundlage der Figuren andere Figuren erhalten, ohne kreative Arbeiten zu haben.

1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer herkömmlichen Endkappe gemäß dem Stand der Technik.
2 zeigt eine erste schematische Strukturansicht einer Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung.
3 zeigt eine erste schematische Darstellung der Laserübertragung in der Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung.
4 zeigt eine erste schematische Darstellung, wobei der Einsatzkern und die Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung miteinander zusammenwirken, um die Laserübertragung und die Wärmeableitung zu realisieren.
5 zeigt eine erste schematische Strukturansicht eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung.
6 zeigt eine zweite schematische Strukturansicht einer Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung.
7 zeigt eine zweite schematische Darstellung der Laserübertragung in der Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung.
8 zeigt eine zweite schematische Darstellung, wobei der Einsatzkern und die Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung miteinander zusammenwirken, um die Laserübertragung und die Wärmeableitung zu realisieren.
9 zeigt eine zweite schematische Strukturansicht eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung.
10 zeigt eine schematische Darstellung des dreidimensionalen Aussehens eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer wassergekühlten Schweißdichtungsstruktur gemäß der vorliegenden Anmeldung.
12 zeigt eine erste schematische Darstellung der Schweißfasen an zwei Enden des Wasserkanals gemäß der vorliegenden Anmeldung.
13 zeigt eine zweite schematische Darstellung der Schweißfasen an zwei Enden des Wasserkanals gemäß der vorliegenden Anmeldung.

In order to explain the technical solution in the present application or from the prior art more clearly, the figures to be used in the explanation of the exemplary embodiment or for the prior art are briefly presented below. Obviously, the figures below only show some embodiments of the present application. Those of ordinary skill in the art can obtain other figures based on the figures without having any creative work.

1 Fig. 12 is a schematic structural view of a conventional prior art end cap.
2 12 shows a first schematic structural view of an end cap according to the present application.
3 shows a first schematic representation of the laser transmission in the end cap according to the present application.
4 FIG. 12 shows a first schematic representation where the insert core and the end cap according to the present application cooperate with each other to realize the laser transmission and the heat dissipation.
5 Fig. 12 shows a first schematic structural view of a laser output head according to the present application.
6 12 shows a second schematic structural view of an end cap according to the present application.
7 Figure 12 shows a second schematic representation of the laser transmission in the end cap according to the present application.
8th Figure 12 shows a second schematic representation where the insert core and end cap according to the present application cooperate with each other to realize laser transmission and heat dissipation.
9 Fig. 12 shows a second schematic structural view of a laser output head according to the present application.
10 Figure 12 shows a schematic representation of the three-dimensional appearance of a laser output head according to the present application.
11 12 shows a schematic representation of a water-cooled weld seal structure according to the present application.
12 FIG. 12 shows a first schematic representation of the welding bevels at two ends of the water channel according to the present application.
13 12 shows a second schematic representation of the weld bevels at two ends of the water channel according to the present application.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Im Zusammenhang mit Figuren in der vorliegenden Anmeldung wird die technische Lösung in der vorliegenden Anmeldung im Folgenden klar und vollständig erläutert, so dass das Ziel, die technischen Lösungen und die Vorteile der vorliegenden Anmeldung klarer werden. Offensichtlich stellen die geschilderten Ausführungsbeispiele nicht alle Ausführungsbeispiele, sondern nur einen Teil der Ausführungsbeispiele dar. Alle anderen Ausführungsbeispiele, die durch den Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele in der vorliegenden Anmeldung ohne kreative Arbeiten erhalten werden, sollten als vom Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung gedeckt angesehen werden.In connection with figures in the present application, the technical solution in the present application is explained clearly and completely in the following, so that the object, the technical solutions and the advantages of the present application become clearer. Obviously, the illustrated embodiments do not represent all embodiments, but only a part of the embodiments. All other embodiments, which are obtained by the person skilled in the art on the basis of the embodiments in the present application without creative work, should be considered as being within the scope of the present application be considered covered.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung die Begriffe „umfassen“, „aufweisen“ oder andere Varianten ein nicht ausschließendes Aufweisen decken, so dass ein eine Serie von Elementen umfassender Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät sowohl solche Elemente als auch andere nicht deutlich aufgelistete Elemente oder angeborene Elemente von diesem Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät umfasst. Wenn keine mehr Beschränkungen bestehen, wird es bei einem durch die Formulierung „umfassend ein......“ definierten Element nicht ausgeschlossen, dass in einem das Element umfassenden Prozess, Verfahren, Objekt oder Gerät noch andere gleiche Elemente bestehen. Die mit den Begriffen „oben“, „unten“ usw. gezeigten Richtungs- oder Positionsbeziehungen basieren auf den in Figuren dargestellten Richtungs- oder Positionsbeziehungen. Sie dienen nur zur Erläuterung der vorliegenden Anmeldung und zur Erleichterung der Erläuterung. Sie zeigen nicht und deutet nicht an, dass die dargestellten Vorrichtungen oder Elemente bestimmte Richtungen haben oder in bestimmten Richtungen gebaut und bedient werden sollten. Aufgrund dessen können sie nicht als Beschränkung für die vorliegende Anmeldung verstanden werden. Falls keine anderen eindeutigen Feststellungen und Definitionen bestehen, sollten die Begriffe „Installation“, „Kopplung“, „Verbindung“ im weiteren Sinn verstanden werden, z.B. kann es sowohl feste Verbindung als auch demontierbare Verbindung, oder integrierte Verbindung sein; es kann mechanische Verbindung oder elektrische Verbindung sein; es kann direkte Verbindung oder eine Verbindung über ein Medium sein, es kann ebenfalls eine Verbindung innerhalb von zwei Elementen sein. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann anhand der konkreten Situationen die konkreten Bedeutungen der vorstehenden Begriffe im vorliegenden Patent verstehen.It should be pointed out that in the description of the exemplary embodiments of the present application, the terms "comprise", "comprising" or other variants cover a non-exclusive having, such that a process, method, object or device comprising a series of elements includes both such elements as well as other elements not clearly listed or inherent elements of that process, procedure, object or device. When no longer restricted, an element defined by the phrase "comprising a......" does not preclude the existence of other like elements in a process, method, object or device comprising the element. The directional or positional relationships shown with the terms "top," "bottom," etc. are based on the directional or positional relationships depicted in figures. They only serve to explain the present application and to facilitate the explanation. They do not indicate or imply that the devices or elements depicted have any particular orientation or should be constructed and operated in any particular direction. Because of this, they cannot be understood as a limitation for the present application. If there are no other clear statements and definitions, the terms "installation", "coupling", "connection" should be understood in a broader sense, e.g. it can be both fixed connection and removable connection, or integrated connection; it can be mechanical connection or electrical connection; it can be a direct connection or a connection through a medium, it can also be a connection within two elements. Those of ordinary skill in the art can understand the specific meanings of the above terms in the present patent based on the specific situations.

In dem Laserübertragungskabel besteht die wichtigste Struktur des optischen Systems aus der Endkappe und dem Energieübertragungs-Lichtwellenleiter, wobei der Energieübertragungs-Lichtwellenleiter verwendet wird, um Laser hoher Leistung zu übertragen, während die Endkappe in der Regel aus hochreinem Quarzglas hergestellt wird, wenn der Laser in der Endkappe übertragen wird, ist der Verlust im Grunde vernachlässigbar, so dass die Vorwärtslicht in der Endkappe übertragen wird und im Wesentlichen keine Wärme erzeugt. Die Endkappe hat zwei Funktionen: zum einen unterdrückt sie Fresnel-Reflexionen an der Endfläche, indem die Ausgangsseite der Endkappe mit einem hochdurchlässigen Film beschichtet ist; zum anderen macht sie den Laserausgang des Energieübertragungs-Lichtwellenleiters zu einem divergierenden Licht, wodurch die Laserausgangsseite zu einem größeren Lichtfleck wird, um die Leistungsdichte zu reduzieren und die Wahrscheinlichkeit von Laserschäden an der Endfläche zu verringern.In the laser transmission cable, the main structure of the optical system consists of the end cap and the energy transmission optical fiber, where the energy transmission optical fiber is used to transmit high power laser, while the end cap is usually made of high purity quartz glass when the laser in the end cap, the loss is basically negligible, so the forward light is transmitted in the end cap and generates essentially no heat. The end cap has two functions: firstly, it suppresses Fresnel reflections at the end face by coating the output side of the end cap with a highly transmissive film; on the other hand, it makes the laser output of the energy transmission optical fiber a divergent light, making the laser output side a larger light spot to reduce the power density and reduce the likelihood of laser damage at the end face.

1 zeigt eine schematische Strukturansicht einer herkömmlichen Endkappe im Stand der Technik. Wie in 1 dargestellt, umfasst die Hauptstruktur des optischen Teils des Laserausgangskopfes eines bestehenden Laserübertragungskabels hauptsächlich: eine Endkappe, die am Ausgangsende des Lichtwellenleiters angeordnet ist, und einen Einsatzkern zur Wärmeableitung der Endkappe. Die Endkappe hat eine zylindrische Form, und das Laserausgangsende der Endkappe ist mit einem Antireflexbeschichtung versehen, diese Seite wird im Allgemeinen als Beschichtungsoberfläche bezeichnet; das andere Ende der Endkappe ist mit dem Energieübertragungs-Lichtwellenleiter durch ein Schmelzverbindungsverfahren verbunden, dieser Abschnitt wird im Allgemeinen als Schmelzende bezeichnet. 1 Fig. 12 is a schematic structural view of a conventional end cap in the prior art. As in 1 1, the main structure of the optical part of the laser output head of an existing laser transmission cable mainly includes: an end cap placed at the output end of the optical fiber, and an insert core for heat dissipation of the end cap. The end cap is cylindrical in shape, and the laser output end of the end cap is coated with an anti-reflective coating, this side is generally called the coating surface; the other end of the end cap is connected to the power transmission optical fiber by a fusion bonding process, this portion is commonly referred to as a fusion end.

Da der Durchmesser der Endkappe viel größer ist als der Durchmesser des Lichtwellenleiters ist, wird das Schmelzende durch Verkleinerung des Durchmessers des Schmelzendes leichter zu verschmelzen sein, während der Hauptteil der Endkappe zylindrisch bleibt. Wie in 1 dargestellt, ist der Divergenzwinkel des Ausgangslasers 00 und der Laserdivergenzwinkel des in der Endkappe übertragenen Lasers θ1, sinθ0 = n*sinθ1, wobei n der Brechungsindex des Endkappenmaterials bei der aktuellen Laserausgangswellenlänge ist.Since the diameter of the end cap is much larger than the diameter of the optical fiber, reducing the diameter of the fusion end will make the fusion end easier to fuse while keeping the main part of the end cap cylindrical. As in 1 shown is the divergence angle of the output laser 00 and the laser divergence angle of the laser transmitted in the end cap θ1, sinθ0 = n*sinθ1, where n is the refractive index of the end cap material at the actual laser output wavelength.

Da der Hauptkörper der Endkappe im Stand der Technik zylindrisch ausgebildet sind, erstreckt sich das wassergekühlte (oder luftgekühlte) Gehäuse, da das Volumens der Endkappe groß ist und die Größe des Gehäuses des Laserausgangskopfs durch die Anwendungsseite begrenzt wird, in der Regel nur zu der Außenseite des Energieübertragungs-Lichtwellenleiters, und erstreckt sich schwierig an die Peripherie der Endkappe. Wenn das Rückstreulicht auf das Gehäuse in der Nähe von der Endkappe strahlt, von dem Gehäuse absorbiert und in die Wärmeenergie umgewandelt wird, da dieser Abschnitt keine Wärmeableitung mittels der Wasserkühlung hat, ist die Wärmeerzeugung in der Nähe von der Endkappe schwerwiegend. Dies gilt insbesondere für den Abschnitt der Endkappe in der Nähe von dem Energieübertragungs-Lichtwellenleiter, in dem der Laser nicht übertragen wird, und der Abschnitt spielt im optischen System keine Rolle, aber seine Wärmeerzeugung ist insbesondere signifikant.Since the main body of the end cap is cylindrical in the prior art, since the volume of the end cap is large and the size of the housing of the laser output head is limited by the application side, the water-cooled (or air-cooled) housing usually only extends to the outside of the power transmission optical fiber, and difficultly extends to the periphery of the end cap. When the backscattered light radiates to the case near the end cap, is absorbed by the case and converted into the heat energy, since this portion has no heat dissipation by the water cooling, the heat generation near the end cap is severe. This is especially true for the portion of the end cap near the energy transmission optical fiber where the laser is not transmitted, and the portion plays no part in the optical system, but its heat generation is particularly significant.

Angesichts der Mängel des derzeitigen allgemeinen Designs der Endkappen wird die Struktur der Endkappe des in der vorliegenden Anmeldung vorgesehene Laserausgangskopfs verbessert, um hauptsächlich zu realisieren, dass sich die Wasserkühlung (oder Luftkühlung) des Einsatzkerns auf das beschichtete Ausgangsende der Endkappe erstreckt, so dass die Wärmeableitungskapazität des Gehäuses in der Nähe der Endkappe deutlich verbessert wird, während der Durchmesser des Schmelzendes nahe am Durchmesser des Energieübertragungs-Lichtwellenleiter liegt, ohne die Schwierigkeit des Schmelzens zu erhöhen.In view of the shortcomings of the current general design of the end caps, the structure of the end cap of the laser output head provided in the present application is improved, mainly to realize that the water cooling (or air cooling) of the insert core extends to the coated output end of the end cap, so that the heat dissipation capacity of the housing near the end cap is significantly improved while the diameter of the fusion end is close to the diameter of the power transmission optical fiber without increasing the difficulty of fusion.

Im Zusammenhang mit 2 bis 13 wird die spezifische Struktur eines durch das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung bereitgestellten Laserausgangskopfs im Folgenden näher erläutert.In connection with 2 until 13 the specific structure of a laser output head provided by the embodiment of the present application will be explained in detail below.

In einem optionalen Ausführungsbeispiel vorliegende Anmeldung umfasst ein Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung mindestens eine Endkappe und einen Einsatzkern; wobei die Endkappe aus einem zylindrischen Ausgangsende und einem kegelstumpfförmigen Eingangsende besteht, und wobei ein Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ausgangsende des Lichtwellenleiters verbunden ist, und wobei ein Ende mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes mit einem Ende des zylindrischen Ausgangsendes verschmolzen ist; und wobei der Kegelstumpfwinkel des kegelstumpfförmigen Eingangsendes größer als der Laserdivergenzwinkel des Lasers ist, der in der Endkappe übertragen wird, und wobei der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes ist; und wobei sich der Einsatzkern an der Außenseite der Endkappe befindet, und wobei es sichergestellt wird, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet.In an optional embodiment of the present application, a laser output head of the present application includes at least an end cap and an insert core; the end cap consists of a cylindrical output end and a frusto-conical input end, and wherein a small-diameter end of the frusto-conical input end is connected to an output end of the optical fiber, and a large-diameter end of the frusto-conical input end is fused to one end of the cylindrical output end; and wherein the frustum angle of the frustoconical input end is greater than the laser divergence angle of the laser transmitted in the end cap and the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end is less than the diameter of the cylindrical output end; and wherein the insert core is on the outside of the end cap and ensuring that the inner wall of the insert core forms a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical input end.

2 zeigt eine erste schematische Strukturansicht einer Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 2 dargestellt, wird die Endkappe 120 gemäß der vorliegenden Anmeldung basierend auf der ursprünglichen zylindrischen Form in zwei Abschnitte unterteilt, ein nahe an dem Laserausgangsende liegender Abschnitt ist immer noch ein zylindrisches Ausgangsende, aber ein nahe an dem Schmelzende des Lichtwellenleiters liegender Abschnitt wird als kegelstumpfförmiges Eingangsende 119 ausgeführt. 2 12 shows a first schematic structural view of an end cap according to the present application. As in 2 As shown, the end cap 120 according to the present application is divided into two sections based on the original cylindrical shape, a section close to the laser output end is still a cylindrical output end, but a section close to the melting end of the optical fiber is called a frusto-conical input end 119 executed.

3 zeigt eine erste schematische Darstellung der Laserübertragung in der Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 3 dargestellt, ist ein Ende mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes 119 mit einem zylindrisch Schnitt des zylindrischen Ausgangsendes verschmolzen, während ein Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes 119 mit dem Ausgangsende des Lichtwellenleiters verschmolzen ist. 3 shows a first schematic representation of the laser transmission in the end cap according to the present application. As in 3 As shown, a large diameter end of the frustoconical input end 119 is fused to a cylindrical section of the cylindrical output end, while a small diameter end of the frustoconical input end 119 is fused to the output end of the optical fiber.

Es sollte darauf hingewiesen werden, dass, wie in 3 dargestellt, der Kegelstumpfwinkel θ2 des kegelstumpfförmigen Eingangsendes 119 größer als der Laserdivergenzwinkel θ1 für die Laserübertragung in der Endkappe, um die normale Laserübertragung sicherzustellen. Darüber hinaus ist der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes ist kleiner oder gleich dem Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes. Über den gesamten optischen Pfad ist das Ausgangsende des Lichtwellenleiters mit dem Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes verbunden, das Ende mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes ist mit einer Endfläche des zylindrischen Ausgangsendes verschmolzen, und die andere Endfläche des zylindrischen Ausgangsendes ist mit einer Antireflexbeschichtung versehen, um als Laserausgangsende des Laserausgangskopfs verwendet zu werden.It should be noted that, as in 3 As shown, the truncated cone angle θ2 of the truncated input end 119 is larger than the laser divergence angle θ1 for the laser transmission in the end cap to ensure the normal laser transmission. In addition, the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end is less than or equal to the diameter of the cylindrical output end. Over the entire optical path, the output end of the optical fiber is connected to the small-diameter end of the frustoconical input end, the large-diameter end of the frustoconical input end is fused to one end face of the cylindrical output end, and the other end face of the cylindrical output end is coated with an anti-reflective coating , to be used as the laser output end of the laser output head.

Optional können das zylindrische Ausgangsende und das kegelstumpfförmige Eingangsende durch ein Schmelzverbindungsverfahren zu der Endkappe der vorliegenden Anmeldung zusammengesetzt werden, oder die Endkappe der vorliegenden Anmeldung kann auch durch ein einteiliges Bearbeitungsverfahren hergestellt werden.Optionally, the cylindrical output end and the frusto-conical input end can be connected to the end by a fusion bonding process The end cap of the present application can be assembled together, or the end cap of the present application can also be manufactured by a one-piece machining process.

4 zeigt eine erste schematische Darstellung, wobei der Einsatzkern und die Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung miteinander zusammenwirken, um die Laserübertragung und die Wärmeableitung zu realisieren. Wie in 4 dargestellt, da in dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung ein nahe an dem Schmelzende des Lichtwellenleiters liegender Abschnitt ein kegelstumpfförmiges Eingangsende der Endkappe ist, kann der für die Temperatursenkung verwendete Einsatzkern den Abschnitt, der mit der Wasserkühlung (oder anderen Kühlungsverfahren) verbunden ist, zu der Beschichtungsfläche der Endkappe verlängern, ohne das Volumen des gesamten Laserausgangskopfs zu vergrößern und die optische Leistung der gesamten Endkappe zu beeinträchtigen, z.B. bildet die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung, so dass die Wärmeableitungskapazität des in der Nähe von dem Gehäuse liegenden Abschnitts der Endkappe erheblich verbessert wird, gleichzeitig nähert sich der Abschnitt des Schmelzendes der Endkappe zu dem Lichtwellenleiter an dem Durchmesser des Lichtwellenleiters an, ohne die Schwierigkeit der Schmelzverbindung zu erhöhen. 4 FIG. 12 shows a first schematic representation where the insert core and the end cap according to the present application cooperate with each other to realize the laser transmission and the heat dissipation. As in 4 shown, since in the laser output head of the present application, a portion close to the melting end of the optical fiber is a truncated cone-shaped input end of the end cap, the insert core used for the temperature reduction can the portion associated with the water cooling (or other cooling methods) to the coating surface of the end cap without increasing the volume of the entire laser output head and affecting the optical performance of the entire end cap, e.g. the inner wall of the insert core forms a loose fit with the outer wall of the frusto-conical input end, so that the heat dissipation capacity of the portion close to the housing of the end cap is greatly improved, at the same time, the portion of the fusion end of the end cap to the optical fiber approaches the diameter of the optical fiber without increasing the difficulty of fusion bonding.

5 zeigt eine erste schematische Strukturansicht eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 5 dargestellt, umfasst der Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung, ist aber nicht beschränkt auf, hauptsächlich: eine Endkappe 120, einen Einsatzkern 101, einen Hauptkörper 102, eine Klemmhülse 103, ein reflektierendes Kissen 108, zwei wassergekühlte Verbinder 112, 113, Verschlusskappen 11, 113, die den wassergekühlten Verbindern entsprechen, eine gepanzerte Hülse 105, eine Verschlussabdeckung 106, ein gepanzertes Kabel 107 und einen Lichtwellenleiter 109 usw. Bei dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung wird die Endkappe 120 so ausgeführt, dass ein nahe an der Lichtemissionsfläche liegendes Ende groß ist und ein kleines zylindrisches Ausgangsende, das nahe an dem Schmelzpunkt liegt, mit dem kegelstumpfförmigen Eingangsende geschmolzen ist, so dass der wassergekühlte Bereich des Einsatzkerns 101 sich zur Peripherie der Endkappe erstrecken kann, was sicherstellt, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet, um den Großteil des axialen Bereichs an der Peripherie des Großteils der Endkappe abzudecken. 5 Fig. 12 shows a first schematic structural view of a laser output head according to the present application. As in 5 1, the laser output head of the present application includes, but is not limited to, mainly: an end cap 120, an insert core 101, a main body 102, a ferrule 103, a reflective pad 108, two water-cooled connectors 112, 113, end caps 11, 113, corresponding to the water-cooled connectors, an armored sleeve 105, a shutter cover 106, an armored cable 107 and an optical fiber 109, etc. In the laser output head of the present application, the end cap 120 is designed so that an end close to the light emitting surface is large and a small cylindrical exit end, close to the melting point, fused to the frusto-conical entrance end, allowing the water-cooled portion of the insert core 101 to extend to the periphery of the end cap, which ensures that the inner wall of the insert core has a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical entrance end forms to cover most of the axial area at the periphery of most of the end cap.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele umfasst ein optionales Ausführungsbeispiel zwischen dem zylindrischen Ausgangsende und dem kegelstumpfförmigen Eingangsende weiterhin ein zusätzliches zylindrisches Ausgangsende; wobei der Durchmesser des zusätzlichen zylindrischen Ausgangsendes kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes und nicht kleiner als der Durchmesser des Endes mit großem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes ist.Based on the content of the above embodiments, an optional embodiment between the cylindrical output end and the frustoconical input end further comprises an additional cylindrical output end; wherein the diameter of the additional cylindrical output end is less than the diameter of the cylindrical output end and not less than the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end.

6 zeigt eine zweite schematische Strukturansicht einer Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 6 dargestellt, kann in dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung die Endkappe so betrachtet werden, dass sie aus drei Abschnitten besteht. Insbesondere umfasst die Endkappe ein zylindrisches Ausgangsende, ein zusätzliches zylindrischen Ausgangsende 100 und ein kegelstumpfförmiges Eingangsende, die an dem optischen Pfad nacheinander geschmolzen sind. 6 12 shows a second schematic structural view of an end cap according to the present application. As in 6 As shown, in the laser output head of the present application, the end cap can be considered to consist of three sections. In particular, the end cap comprises a cylindrical output end, an additional cylindrical output end 100 and a frusto-conical input end which are sequentially fused to the optical path.

7 zeigt eine zweite schematische Darstellung der Laserübertragung in der Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 7 dargestellt, da das an dem Schmelzende der Endkappe befindliche kegelstumpfförmige Eingangsende eine größere Bearbeitungsschwierigkeit hat, kann die Struktur der Endkappe der vorliegenden Anmeldung zu einer Struktur gemäß 6 vereinfacht werden, dabei wird der Zweck der Vorwärtsbewegung der Wasserkühlung des Einsatzkerns erreicht, indem zwischen dem zylindrischen Ausgangsende und dem kegelstumpfförmigen Eingangsende ein zylindrischer Körper, dessen Durchmesser D 1 kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Ausgangsendes ist, eingeführt wird, gleichzeitig wird ein Schmelzende mit einem ähnlichen Durchmesser wie der Lichtwellenleiter beibehalten. 7 Figure 12 shows a second schematic representation of the laser transmission in the end cap according to the present application. As in 7 shown, since the frustoconical entrance end located at the melting end of the end cap has greater machining difficulty, the structure of the end cap of the present application can be changed to a structure according to FIG 6 be simplified, thereby the purpose of advancing the water cooling of the insert core is achieved by inserting between the cylindrical output end and the frustoconical input end a cylindrical body whose diameter D 1 is smaller than the diameter of the cylindrical output end, at the same time a melting end with a maintain a similar diameter as the fiber optic cable.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele liegt die Innenwand des Einsatzkerns in einem optionalen Ausführungsbeispiel an der Außenwand des zusätzlichen zylindrischen Ausgangsendes an.Based on the content of the above embodiments, in an optional embodiment, the inner wall of the insert core abuts the outer wall of the additional cylindrical exit end.

8 zeigt eine zweite schematische Darstellung, wobei der Einsatzkern und die Endkappe gemäß der vorliegenden Anmeldung miteinander zusammenwirken, um die Laserübertragung und die Wärmeableitung zu realisieren. Wie in 8 dargestellt, kann sich die Wasserkühlung des Einsatzkerns unter Verwendung der Endkappe der vorliegenden Anmeldung zur Beschichtungsfläche erstrecken. Insbesondere kann auf der Grundlage, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet, die Innenwand des Einsatzkerns weiterhin mit der Außenwand des zusätzlichen zylindrischen Ausgangsendes 100 eine Spielpassung bilden, so dass die Wärmeableitungskapazität des in der Nähe von dem Gehäuse liegenden Abschnitts der Endkappe erheblich verbessert wird, gleichzeitig nähert sich der Abschnitt des Schmelzendes der Endkappe zu dem Lichtwellenleiter an dem Durchmesser des Lichtwellenleiters an, ohne die Schwierigkeit der Schmelzverbindung zu erhöhen. 8th Figure 12 shows a second schematic representation where the insert core and end cap according to the present application cooperate with each other to realize laser transmission and heat dissipation. As in 8th shown, the water cooling of the insert core can extend to the coating surface using the end cap of the present application. In particular, on the basis that the inner wall of the insert core forms a loose fit with the outer wall of the frustoconical input end, the inner wall of the insert core can further form a loose fit with the outer wall of the additional cylindrical output end 100, so that the heat dissipation capacity of the proximate to the housing portion of the end cap is greatly improved, at the same time the portion of the fusion end of the end cap to the optical fiber approaches the diameter of the optical fiber without increasing the difficulty of fusion bonding.

9 zeigt eine zweite schematische Strukturansicht eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung, 10 zeigt eine schematische Darstellung des dreidimensionalen Aussehens eines Laserausgangskopfs gemäß der vorliegenden Anmeldung, wie in 9 und 10 dargestellt, umfasst der Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung, ist aber nicht beschränkt auf, hauptsächlich: eine Endkappe 114, einen Einsatzkern 101, einen Hauptkörper 102, eine Klemmhülse 103, ein reflektierendes Kissen 108, zwei wassergekühlte Verbinder 112, 113, Verschlusskappen 11, 113, die den wassergekühlten Verbindern entsprechen, eine gepanzerte Hülse 105, eine Verschlussabdeckung 106, ein gepanzertes Kabel 107 und einen Lichtwellenleiter 109 usw. Bei dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung wird die Endkappe 120 so ausgeführt, dass ein nahe an der Lichtemissionsfläche liegendes Ende groß ist und ein kleines zylindrisches Ausgangsende, das nahe an dem Schmelzpunkt liegt, mit dem kegelstumpfförmigen Eingangsende geschmolzen ist, so dass der wassergekühlte Bereich des Einsatzkerns 101 sich zur Peripherie der Endkappe erstrecken kann, was sicherstellt, dass die Innenwand des Einsatzkerns mit der Außenwand des kegelstumpfförmigen Eingangsendes eine Spielpassung bildet, um den Großteil des axialen Bereichs an der Peripherie des Großteils der Endkappe abzudecken. 9 12 shows a second schematic structural view of a laser output head according to the present application; 10 FIG. 12 shows a schematic representation of the three-dimensional appearance of a laser output head according to the present application, as shown in FIG 9 and 10 1, the laser output head of the present application includes, but is not limited to, mainly: an end cap 114, an insert core 101, a main body 102, a ferrule 103, a reflective pad 108, two water-cooled connectors 112, 113, end caps 11, 113, corresponding to the water-cooled connectors, an armored sleeve 105, a shutter cover 106, an armored cable 107 and an optical fiber 109, etc. In the laser output head of the present application, the end cap 120 is designed so that an end close to the light emitting surface is large and a small cylindrical exit end, close to the melting point, fused to the frusto-conical entrance end, allowing the water-cooled portion of the insert core 101 to extend to the periphery of the end cap, which ensures that the inner wall of the insert core has a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical entrance end forms to cover most of the axial area at the periphery of most of the end cap.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele umfasst der Einsatzkern in einem optionalen Ausführungsbeispiel einen Kühlwasserkanal oder einen Kühlluftkanal.Based on the content of the above embodiments, in an optional embodiment, the insert core comprises a cooling water duct or a cooling air duct.

Ferner ist in dem Falle, dass der Einsatzkern einen Kühlwasserkanal umfasst, an der Oberfläche des Einsatzkerns ein Mehrfachwasserkanal-Rückflussstrukturstreifen 104 angeordnet, wobei eine Kühlrippe in jeden Rückflussstrukturstreifen 104 eingebettet ist. Further, in the case where the insert core includes a cooling water channel, a multi-water channel reflux structure strip 104 is arranged on the surface of the insert core, with a cooling fin embedded in each reflux structure strip 104 .

Wie in 5 oder 9 dargestellt, sobald ein Rückstreulicht in die Endkappe 114 oder 120 eintritt, wird der durch die Endkappe 114 oder 120 hindurchgehende Laser in Form des Streulichts auf die Innenwandfläche des Einsatzkerns 101 gestreut, nachdem das Streulicht von dem Einsatzkern 101 absorbiert wurde, wird es in die Wärme umgewandelt, die durch das zirkulierende Kühlwasser an der Außenseite des Einsatzkerns 101 abgeführt wird.As in 5 or 9 shown, once a backscattered light enters the end cap 114 or 120, the laser passing through the end cap 114 or 120 is scattered in the form of the scattered light onto the inner wall surface of the insert core 101, after the scattered light is absorbed by the insert core 101, it becomes heat converted, which is discharged by the circulating cooling water on the outside of the insert core 101.

Ferner nimmt die Oberfläche des Einsatzkerns 101 einen Mehrfachwasserkanal-Rückflussstrukturstreifen 104 an, der mit mehreren Rippen versehen ist, um die Kühlfläche zu vergrößern. Die wassergekühlten Verbinder 110, 112 nehmen eine Schrägdurchgangskonstruktion an, je näher der Winkel zwischen den wassergekühlten Verbindern 110 und 112 bei 0 Grad liegt, desto besser ist es für die Verbesserung der Durchflussrate. Die externe Wasserleitung wird mit Hilfe von Verschlusskappen 111 und 113 durch die Schnellverschraubung über Gewinde an den wassergekühlten Verbindern 110 und 112 verriegelt. Dabei werden die wassergekühlten Verbinder 110 und 112 für die externe Wasserzirkulation verwendet.Further, the surface of the insert core 101 adopts a multi-water channel reflux structure strip 104, which is provided with multiple ribs to increase the cooling area. The water-cooled connectors 110, 112 adopt an oblique passage design, the closer the angle between the water-cooled connectors 110 and 112 is to 0 degrees, the better it is for improving the flow rate. The external water line is locked with the help of sealing caps 111 and 113 through the quick screw connection via threads on the water-cooled connectors 110 and 112. Here, the water-cooled connectors 110 and 112 are used for external water circulation.

Ferner im Falle, dass die Oberfläche des Einsatzkerns 101 ein luftgekühltes Wärmeableitungsgerät annimmt, umfasst das luftgekühlte Wärmeableitungsgerät hauptsächlich eine Rippe und mindestens einen Ventilator; wobei die Rippe in die Peripherie des Einsatzkerns eingebettet ist und in Kontakt mit der Hülse des Hauptkörpers kommt, um die von dem Einsatzkern übertragene Wärme zu empfangen; und wobei der Ventilator an der Außenseite der Rippe fest angeordnet ist, um eine luftgekühlte Wärmeableitung für die Rippe durchzuführen.Further, in case the surface of the insert core 101 adopts an air-cooled heat-dissipation device, the air-cooled heat-dissipation device mainly comprises a fin and at least one fan; wherein the rib is embedded in the periphery of the insert core and comes into contact with the sleeve of the main body to receive heat transmitted from the insert core; and wherein the fan is fixed to the outside of the fin to perform air-cooled heat dissipation for the fin.

Bei dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung wird an der Oberfläche des Einsatzkerns ein Wasserkanal oder eine Kühlrippe zusätzlich angeordnet, um die Wärmeableitungseffizienz des Einsatzkerns zu verbessern, was sicherstellt, dass der Laserausgangskopf bei normaler Temperatur arbeitet und ein Verbrennen des Ausgangskopfes aufgrund von Überhitzung vermieden wird.In the laser output head of the present application, a water channel or a cooling fin is added to the surface of the insert core to improve the heat dissipation efficiency of the insert core, which ensures that the laser output head operates at normal temperature and avoids burning of the output head due to overheating.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele werden die beiden Verbindungsenden des Kühlwasserkanals zu dem Hauptkörper in einem optionalen Ausführungsbeispiel durch ein Laserschweißverfahren abgedichtet, wobei eine Schweißschräge an der Schweißstelle vorgesehen ist.Based on the content of the above embodiments, the two connection ends of the cooling water passage to the main body are sealed by a laser welding method in an optional embodiment, with a welding bevel being provided at the welding point.

11 zeigt eine schematische Darstellung einer wassergekühlten Schweißdichtungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei den herkömmlichen Laserausgangsköpfen wird für die Abdichtung der beiden Enden des Wasserkanals des Einsatzkerns in der Regel ein Gummidichtungselement zur mechanischen Abdichtung verwendet. Wie in 11 dargestellt, werden die beiden Enden des Wasserkanals des Einsatzkerns 101 der vorliegenden Anmeldung durch ein Laserschweißverfahren abgedichtete, um die Wärmeeinflusszone zu verringern. 11 Figure 12 shows a schematic representation of a water-cooled weld seal structure according to the present invention. In the conventional laser output heads, a rubber packing member for mechanical sealing is generally used to seal the two ends of the water channel of the insert core. As in 11 As shown, the insert core 101 of the present application has both ends of the water channel sealed by a laser welding process to reduce the heat-affected zone.

Da das Laserschweißen die Verbindung vieler Arten von Werkstoffen ermöglicht und das Laserschweißen in der Regel eine Überlegenheit aufweist, die von anderen Schmelzschweißverfahren nicht erreicht werden kann, ist die Verformung nach dem Schweißen bei einigen der schwieriger zu schweißenden Werkstoffe für dünnwandige Teile gering, wodurch eine sehr hohe Durchschnittstemperatur in einem sehr kleinen Bereich erzeugt werden kann. Daher hat das Laserschweißen im Vergleich zur mechanischen Abdichtung den Vorteil, dass eine bessere Abdichtung mit einer geringeren Wanddicke erreicht werden kann und die Druckbelastbarkeit und Temperaturbeständigkeit der Dichtungsbereiche 115 und 117 verbessert werden, ohne dass man sich um die Alterung des Dichtungselements sorgen muss. Außerdem neigt die geschweißte Struktur weniger zu Verformungen bei hohen und niedrigen Temperaturen als die mechanische Dichtungsstruktur, so dass es nicht zum Versagen der Dichtung kommt.Because laser welding enables many types of materials to be joined, and laser welding generally has a superiority that cannot be matched by other fusion welding methods, the post-weld deformation of some of the more difficult-to-weld materials for thin-walled parts is small, creating a very high average temperature can be generated in a very small area. Therefore, compared to mechanical sealing, laser welding has the advantage that better sealing can be achieved with a smaller wall thickness and the pressure resistance and temperature resistance of the sealing portions 115 and 117 are improved without worrying about the aging of the sealing member. In addition, the welded structure is less prone to deformation at high and low temperatures than the mechanical seal structure, so seal failure does not occur.

Ferner kann der Einsatzkern 101 der vorliegenden Anmeldung aus Rotkupfer oder Messung bestehen. Der Vorteil der Verwendung von Kupfer für den Einsatzkern 101 besteht darin, dass es einen höheren Reflexionsgrad für Laserlicht hat und lokale Wärmestaueffekte vermeiden kann, und der Hauptkörper 102 kann aus rostfreiem Stahl hergestellt werden. Da Schweißdraht aus reinem Kupfer oder rostfreiem Stahl zu thermischer Rissbildung und Versprödung führen kann, muss das Schweißen von zwei heterogenen Metallen durch Hartlöten erfolgen, vorzugsweise mit einem Silberlot auf Silberbasis.Further, the insert core 101 of the present application may be made of red copper or brass. The advantage of using copper for the insert core 101 is that it has a higher reflectivity for laser light and can avoid local heat accumulation effects, and the main body 102 can be made of stainless steel. Since pure copper or stainless steel welding wire can cause thermal cracking and embrittlement, the welding of two heterogeneous metals must be done by brazing, preferably with a silver-based silver solder.

In dem Vorgang muss der Einsatzkern zuerst 101 erhitzt werden, wenn die Temperatur den Schmelzpunkt vom Silberlot erreicht, kann der Einsatzkern anhaften, und dann wird der Schweißbrenner in Richtung des Hauptkörpers 102 geschwenkt. Beim Schweißen des Hauptkörpers 102 aus rostfreiem Stahl mit dem Kupfereinsatzkern 101 muss der Lichtbogen beim Schweißen zur Seite des Kupfereinsatzkerns 101 hin ausgerichtet werden, da das Kupfer die Wärme viel schneller als rostfreier Stahl ableitet.In the process, the insert core must first be heated 101 , when the temperature reaches the melting point of silver solder, the insert core can stick, and then the welding torch is pivoted toward the main body 102 . When welding the stainless steel main body 102 with the copper insert core 101, the welding arc must be directed to the copper insert core 101 side because the copper dissipates heat much faster than stainless steel.

Um die Effizienz der Licht- und Wärmeumwandlungsabsorption zu verbessern, kann der Einsatzkern 101 optional auch aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, d.h. der Einsatzkern 101 und der Hauptkörper 102 sind aus demselben rostfreien Stahl gefertigt, was die Schweißung erleichtert und die Schweißfestigkeit gewährleistet.Optionally, in order to improve the light and heat conversion absorption efficiency, the insert core 101 can also be made of stainless steel, that is, the insert core 101 and the main body 102 are made of the same stainless steel, which facilitates the welding and ensures the weld strength.

Wenn das Fülldrahtschweißen nicht verwendet wird und das Heißschmelzschweißverfahren verwendet wird, sollte der Passungsspalt zwischen dem Einsatzkern 101 und zwei Enden des Hauptkörpers 102 auf innerhalb von 0,05 mm genau kontrolliert werden. Der Vorteil des Heißschmelzschweißens besteht darin, dass die Auswirkung auf die Maßtoleranz nach dem Schweißen gering ist und keine Nachbehandlung erforderlich ist.When the cored wire welding is not used and the hot melt welding method is used, the fitting gap between the insert core 101 and two ends of the main body 102 should be controlled within 0.05 mm. The advantage of hot melt welding is that the effect on the dimensional tolerance after welding is small and no post-treatment is required.

Vor dem Schweißen muss die relative axiale und radiale Position und Genauigkeit des Einsatzkerns 101 und des Hauptkörpers 102 gewährleistet sein, und der Einsatzkern muss sich mit dem Hauptkörper in einem vorgespannten Zustand befinden, um die Durchführung des Schweißvorgangs zu erleichtern. Um die Festigkeit der Vorspannung des Einsatzkerns 101 und des Hauptkörpers 102 zu gewährleisten, können sie mit Hilfe von Werkzeugen verriegelt werden, wobei die in 5 oder 9 dargestellte Klemmhülse 103 verwendet wird.Before welding, the relative axial and radial position and accuracy of the insert core 101 and the main body 102 must be ensured, and the insert core must be in a preloaded state with the main body to facilitate the welding process. In order to ensure the preload strength of the insert core 101 and the main body 102, they can be locked by means of tools, the in 5 or 9 shown collet 103 is used.

Insbesondere wird die Klemmhülse 103 mit dem Hauptkörper 102 verbunden, der Einsatzkern 101 wird in den Hauptkörper 102 eingepasst, die radiale Position des Einsatzkerns 101 wird eingestellt, mittels der Werkzeuge wird die Klemmhülse 103 verriegelt, durch den Endabschnitt der Werkzeuge wird der Endabschnitt des Einsatzkerns 101 eng gepresst, um die axiale Vorspannkraft zu erzeugen, so dass der Einsatzkern 101 an der Kegelfläche am vorderen Ende des Hauptkörpers 102 anliegen kann, um die Montagegenauigkeit zu gewährleisten.Specifically, the collet 103 is connected to the main body 102, the insert core 101 is fitted into the main body 102, the radial position of the insert core 101 is adjusted, the tools lock the collet 103, the end portion of the tools becomes the end portion of the insert core 101 tightly pressed to generate the axial preload force, so that the insert core 101 can abut against the tapered surface at the front end of the main body 102 to ensure assembly accuracy.

12 zeigt eine erste schematische Darstellung der Schweißfasen an zwei Enden des Wasserkanals gemäß der vorliegenden Anmeldung, 13 zeigt eine zweite schematische Darstellung der Schweißfasen an zwei Enden des Wasserkanals gemäß der vorliegenden Anmeldung. Wie in 12 oder 13 dargestellt, kann an zwei Enden des Einsatzkerns 101 eine bestimmte Schweißschräge 121 oder 122 ausgeführt werden, und der durch die Schweißschräge 121 oder 122 gebildete Spalt kann mehr Lot aufnehmen, wodurch das Grundmaterial leichter durchgeschweißt werden kann, auch die Schweißung vollständiger ist und die Schweißfestigkeit leichter gewährleistet werden kann. 12 shows a first schematic representation of the welding bevels at two ends of the water channel according to the present application, 13 12 shows a second schematic representation of the weld bevels at two ends of the water channel according to the present application. As in 12 or 13 As shown, a certain welding bevel 121 or 122 can be performed at two ends of the insert core 101, and the gap formed by the welding bevel 121 or 122 can accommodate more solder, making it easier to weld through the base material, also the weld is more complete and the weld strength is lighter can be guaranteed.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele umfasst in einem optionalen Ausführungsbeispiel der Laserausgangskopf weiterhin einen optischen Abstreifer 116, ein reflektierendes Kissen 108 und einen Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinder 118, die an dem Lichtwellenleiter 109 aufgesetzt und koaxial angeordnet sind, wie in 5, 9 und 11 dargestellt; wobei der optische Abstreifer 116 zwischen dem Ende mit kleinem Durchmesser des kegelstumpfförmigen Eingangsendes und dem reflektierenden Kissen 108 aufgehängt ist; und wobei der Lichtwellenleiter-Abstreifpunkt des optischen Abstreifers 116 sich zwischen dem reflektierenden Kissen 108 und dem Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinder 118 befindet.Based on the content of the above embodiments, in an optional embodiment, the laser output head further comprises an optical stripper 116, a reflective pad 108 and an optical fiber fixing connector 118 which are fitted on the optical fiber 109 and arranged coaxially as in FIG 5 , 9 and 11 shown; the optical stripper 116 being suspended between the small diameter end of the frusto-conical input end and the reflective pad 108; and wherein the optical fiber stripping point of the optical stripper 116 is between the reflective pad 108 and the optical fiber attachment connector 118.

Ferner besteht das reflektierende Kissen 108 aus Metallmaterial oder Glasmaterial, wobei die Oberfläche des reflektierenden Kissens 108 mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist.Further, the reflective pad 108 is made of metal material or glass material, and the surface of the reflective pad 108 is coated with a reflective coating.

Insbesondere besteht das reflektierende Kissen 108 im Inneren des Einsatzkerns 101 aus Metallmaterial oder Glasmaterial, wobei die Oberfläche mit einer reflektierenden Beschichtung versehen ist, und wobei der Reflexionsgrad im Allgemeinen über 90% beträgt.Specifically, the reflective pad 108 inside the insert core 101 is made of metal material or glass material, the surface is coated with a reflective coating, and the reflectivity is generally over 90%.

Wenn der Ausgangskopf hochreflektierendes Material schneidet, wird ein Rückstreulicht erzeugt, das Rückstreulicht, das durch die Endkappe 114 oder 120 hindurchgeht, und das Streulicht, das durch den Lichtwellenleiter-Abstreifer abgestreift wird, können unter Wirkung des reflektierenden Kissens 108 den Laser blockieren, so dass der Laser auf die Innenwandfläche des wassergekühlten Bereichs des Einsatzkerns 101 strahlt, was das Eindringen in den Abstreifpunktbereich am hinteren Ende des Ausgangskopfes vermeidet.When the output head cuts highly reflective material, a backscattered light is generated, the backscattered light passing through the end cap 114 or 120 and the stray light scraped off by the fiber optic stripper can block the laser under the action of the reflective pad 108, so that the laser irradiates the inner wall surface of the water-cooled portion of the insert core 101, avoiding entering the stripping point portion at the rear end of the exit head.

Das reflektierende Kissen 108 muss streng koaxial mit der Endkappe 114 oder 120 sein und kann daher durch die Presspassung mit dem Hauptkörper 102 montiert werden.The reflective pad 108 must be strictly coaxial with the end cap 114 or 120 and therefore can be assembled with the main body 102 by the press fit.

m Inneren des reflektierenden Kissens 108 befindet sich ein kleines koaxiales Loch, das den Durchgang für den Lichtwellenleiter 109 bildet, für das Rückstreulicht ist das kleine Loch auch das Blendenloch.Inside the reflective pad 108 there is a small coaxial hole which forms the passage for the optical fiber 109, for the backscattered light the small hole is also the aperture hole.

Der Bereich auf dem Lichtwellenleiter 109, in dem sich der Abstreifer 116 befindet, liegt in dem Bereich zwischen dem Schmelzpunkt der Endkappe 114 oder 120 und dem reflektierenden Kissen 108 und befindet sich in einem überhängenden Zustand, dieser Bereich hat sehr hohe Anforderungen an die Verarbeitung und Sauberkeit. Der Lichtwellenleiter 109 wird mittels des Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinders 118 durch Einspritzen des Klebers befestigt, so dass der Abstreifer 116 koaxial und straff ist, und der Lichtwellenleiter-Abstreifpunkt befindet sich zwischen dem reflektierenden Kissen 108 und der Klebereinspritzöffnung des Lichtwellenleiter-Befestigungsverbinders 118.The area on the optical fiber 109 where the stripper 116 is located is in the area between the melting point of the end cap 114 or 120 and the reflective pad 108 and is in an overhanging state, this area has very high processing requirements and Cleanliness. The optical fiber 109 is fixed by the optical fiber fixing connector 118 by injecting the adhesive so that the stripper 116 is coaxial and taut, and the optical fiber stripping point is between the reflective pad 108 and the adhesive injection port of the optical fiber fixing connector 118.

Zwischen dem zylindrische Ausgangsende der Endkappe 114 oder 120 und dem Einsatzkern 101 wird eine hochpräzise radiale Passung erfordert, und der Endabschnitt der Endkappe 114 oder 120 ist axial auf den Endabschnitt des Einsatzkerns 101 begrenzt, um die Koaxialität der Endkappe 114 oder 120 zu gewährleisten und den Winkelversatzfehler der Endkappe zu reduzieren, wodurch der Ausrichtungsfehler des Lichtstrahls verringert wird.A high precision radial fit is required between the cylindrical output end of the end cap 114 or 120 and the insert core 101, and the end portion of the end cap 114 or 120 is axially constrained to the end portion of the insert core 101 to ensure the coaxiality of the end cap 114 or 120 and the Reduce end cap angular misalignment error, thereby reducing light beam misalignment error.

Das zylindrische Ausgangsende der Endkappe 114 oder 120 ist mit dem Einsatzkern 101 durch Kleber befestigt. Der Endkonus 119 oder der Endpfosten 100 der Endkappe 114 oder 120 hat jeweils eine Passung mit einem großen Spiel mit der Innenwand des Einsatzkerns 101, kommt nicht in Kontakt mit der Innenwand des Einsatzkerns 101 und befindet sich in einem überhängenden Zustand.The cylindrical output end of the end cap 114 or 120 is fixed to the insert core 101 by adhesive. The end cone 119 or the end post 100 of the end cap 114 or 120 each has a fit with a large clearance with the inner wall of the insert core 101, does not come into contact with the inner wall of the insert core 101, and is in an overhanging condition.

Die Klemmhülse 103 ist mit dem Hauptkörper 102 durch Befestigungselemente verbunden und hat eine hohe Anforderung an die Koaxialität, sie wird für die mechanische Passung mit dem Schneidkopf oder Schweißkopf verwendet, und die Kegelfläche kann selbstzentrierend sein, um die Anforderung an die Koaxialität zu erfüllen.The ferrule 103 is connected to the main body 102 by fasteners and has a high coaxiality requirement, it is used for mechanical fitting with the cutting head or welding head, and the cone surface can be self-centering to meet the coaxiality requirement.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele wird in einem optionalen Ausführungsbeispiel die Innenwand des Einsatzkerns nach der Sandstrahl-Texturierungsbehandlung gebildet.Based on the content of the above embodiments, in an optional embodiment, the inner wall of the insert core is formed after the sandblast texturing treatment.

Bei dem Laserausgangskopf der vorliegenden Anmeldung ist an der Innenwand des Einsatzkerns 101 eine Texturierungsstruktur ausgebildet oder sie wird mit einem Texturierungsverfahren behandelt, was für die Homogenisierung der Wärmeverteilung förderlicher ist, um den axialen Temperaturgradienten weiter zu verringern.In the laser output head of the present application, a texturing structure is formed on the inner wall of the insert core 101 or is treated with a texturing process, which is more conducive to homogenizing the heat distribution to further reduce the axial temperature gradient.

Optional kann die Innenwandfläche des Einsatzkerns 101 zu einer Gewindestruktur bearbeitet werden, und die Gewindestruktur kann mit einem Texturierungsprozess behandelt werden, um die Laserabsorptionsfläche zu vergrößern, was für die Wärmeausbreitung förderlicher ist.Optionally, the inner wall surface of the insert core 101 can be machined into a thread structure, and the thread structure can be treated with a texturing process to increase the laser absorption area, which is more conducive to heat propagation.

Basierend auf dem Inhalt der obigen Ausführungsbeispiele ist in einem optionalen Ausführungsbeispiel an dem Heck des Lichtwellenleiters am Laserausgangskopf eine gepanzerte Hülse 105 aufgesetzt, die mit dem Hauptkörper 102 durch die Verschraubung mittels des Gewindes verriegelt ist.Based on the content of the above embodiments, in an optional embodiment, an armored sleeve 105 is fitted to the tail of the optical fiber at the laser output head, which is locked to the main body 102 by screwing with the thread.

Insbesondere wird die gepanzerte Hülse 105 verwendet, um das gepanzerte Kabel 107 mechanisch zu verbinden, während es mit dem Hauptkörper 102 verschraubt und abgedichtet ist, und die Verschlusskappe 106 wird verwendet, um das gepanzerte Kabel 107 abzudichten.In particular, the armored sleeve 105 is used to mechanically connect the armored cable 107 while it is connected to the main body is bolted and sealed by 102, and the locking cap 106 is used to seal the armored cable 107.

Die oben geschilderten Ausführungsbeispiele der Vorrichtung sind nur beispielhaft, dabei kann eine als separates Element erläuterte Einheit physikalisch getrennt oder physikalisch nicht getrennt sein, ein als Einheit angezeigte Element kann eine physikalische Einheit oder keine physikalische Einheit sein, nämlich kann sie sich an einem Ort befinden oder auf mehreren Netzwerkeinheiten verteilt sein. Nach tatsächlichen Bedürfnissen kann ein Teil der Module oder alle Module zum Realisieren des Ziels der Lösung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ausgewählt werden. Der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet kann ohne kreative Arbeiten die vorliegende Erfindung verstehen und implementieren. Am Ende sollte es darauf hingewiesen werden, dass die vorstehenden Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der technischen Lösung der vorliegenden Anmeldung dienen, statt sie zu beschränken. Obwohl im Zusammenhang mit den vorstehenden Ausführungsbeispielen die vorliegende Anmeldung näher erläutert wird, sollte der Durchschnittsfachmann auf diesem Gebiet verstehen, dass er die in den vorstehenden Ausführungsbeispielen aufgeführten technischen Lösungen ändern oder die technischen Merkmale teilweise oder völlig äquivalent ersetzen kann. Mit diesen Änderungen oder Ersetzungen sollten die entsprechenden technischen Lösungen immer noch als vom Gedanken und Umfang der technischen Lösungen der jeweiligen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Anmeldung gedeckt angesehen werden.The device embodiments described above are exemplary only, an entity described as a separate element may or may not be physically separate, an element indicated as a unit may or may not be a physical entity, i.e. it may or may not be in one place be distributed over several network units. According to actual needs, part or all of the modules can be selected to realize the object of the solution of the present embodiment. Those of ordinary skill in the art can understand and implement the present invention without any creative work. In the end, it should be noted that the above embodiments only serve to explain the technical solution of the present application instead of limiting it. Although the present application is explained in more detail in connection with the above exemplary embodiments, the person skilled in the art in this field should understand that he can change the technical solutions listed in the above exemplary embodiments or replace the technical features partially or completely equivalently. With these changes or replacements, the corresponding technical solutions should still be considered to be covered by the spirit and scope of the technical solutions of the respective embodiments of the present application.

Claims

Laser output head, characterized in that it comprises at least one end cap and one insert core; the end cap consists of a cylindrical output end and a frusto-conical input end, and wherein a small-diameter end of the frusto-conical input end is connected to an output end of the optical fiber, and a large-diameter end of the frusto-conical input end is fused to one end of the cylindrical output end; and wherein the frustum angle of the frustoconical input end is greater than the laser divergence angle of the laser transmitted in the end cap and the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end is less than the diameter of the cylindrical output end; and wherein the insert core is on the outside of the end cap and ensuring that the inner wall of the insert core forms a clearance fit with the outer wall of the frusto-conical input end.

Laser output head after claim 1 , characterized in that it further comprises, between the cylindrical output end and the frustoconical input end, an additional cylindrical output end; wherein the diameter of the additional cylindrical output end is less than the diameter of the cylindrical output end and not less than the diameter of the large diameter end of the frustoconical input end.

Laser output head after claim 2 , characterized in that the inner wall of the insert core abuts the outer wall of the additional cylindrical exit end.

Laser output head after claim 1 or 2 , characterized in that the insert core comprises a cooling water duct or a cooling air duct.

Laser output head after claim 4 characterized in that in the case where the insert core comprises a cooling water channel, a multiple water channel reflux structure strip is arranged on the surface of the insert core, with a cooling fin embedded in each reflux structure strip.

Laser output head after claim 5 , characterized in that the two connection ends of the cooling water passage to the main body are sealed by a laser welding method, with a welding bevel being provided at the welding point.

Laser output head after claim 1 or 2 , characterized in that the laser output head further comprises an optical stripper, a reflective pad and an optical fiber fixing connector which are fitted on the optical fiber and arranged coaxially; the optical stripper being suspended between the small diameter end of the frustoconical input end and the reflective pad; and wherein the optical fiber stripping point of the optical stripper is between the reflective pad and the optical fiber attachment connector.

Laser output head after claim 7 characterized in that the reflective pad is made of metal material or glass material, the surface of the reflective pad being coated with a reflective coating.

Laser output head after claim 1 or 2 , characterized in that the inner wall of the insert core is formed after the sandblasting texturing treatment.

Laser output head after claim 1 or 2 , characterized in that at the rear of the optical waveguide at the laser output head an armored sleeve is fitted, which is locked to the main body by the screwing by means of the thread.