專(zhuān)利名稱(chēng)：多元激光并聯(lián)合束裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及激光加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多元激光并聯(lián)合束裝置。
背景技術(shù)：
目前，在非金屬材料的激光加工領(lǐng)域中，主要使用CO2激光光源。而現(xiàn)已大量進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的小型激光加工設(shè)備，絕大多數(shù)都采用國(guó)產(chǎn)封離式玻璃管激光器，光功率僅在80W以?xún)?nèi)，而100W產(chǎn)品長(zhǎng)度已達(dá)2米以上，小型設(shè)備難以使用。隨著激光加工技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，以及用戶(hù)對(duì)激光設(shè)備的加工能力和效率要求的不斷提高，現(xiàn)有數(shù)十瓦功率的產(chǎn)品，已明顯不能滿(mǎn)足需要。適用于非金屬較厚材料切割等加工的200～300W的CO2激光器，國(guó)產(chǎn)品類(lèi)幾乎為一空白，而進(jìn)口的射頻激光器、光纖激光器等產(chǎn)品雖然性能優(yōu)良，但價(jià)格昂貴，(200WCO2激光器價(jià)格在60萬(wàn)元以上，其標(biāo)稱(chēng)使用壽命1-2萬(wàn)個(gè)小時(shí)，但同時(shí)承諾質(zhì)量保證期僅為一年，以每天工作20小時(shí)計(jì)，一年不超過(guò)7000小時(shí))，國(guó)內(nèi)大多用戶(hù)還難以接受。
近年來(lái)，業(yè)內(nèi)已有一些利用小功率直管激光器輸出中、大功率激光的研發(fā)。如湖南的“Z”形折疊激光器(《激光產(chǎn)品世界》03-7-29)。北京的 形折疊激光器(《激光產(chǎn)品世界》03-2-34)等都已有較好的成效，開(kāi)始投入市場(chǎng)運(yùn)用。但是，上述二例皆采用多管串聯(lián)工作的方式，需對(duì)普通封離型激光管進(jìn)行較大的結(jié)構(gòu)改制或?qū)ｉT(mén)研制，成本很高，且較長(zhǎng)的光、電、氣串接，使器件的制造、使用及維護(hù)都有較大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種可直接裝用小功率封離型CO2激光器，輸出單束中、大功率激光的多元激光并聯(lián)合束裝置。
所述合束裝置由一具有中心光通道及多元光管支架的光具座和其兩端配置的輸入集束器及輸出合束器組成，其特征是帶中心光通道的光具座、集束器、合束鏡組成全封閉式一體化結(jié)構(gòu)，光具座上繞中心光通道均勻固定設(shè)置有多對(duì)激光管支架，光具座兩端固定設(shè)置有突緣，多支直管式激光管通過(guò)調(diào)心環(huán)分別各自裝置在激光管支架上，光具座的一端通過(guò)突緣外側(cè)與集束器固定封閉連接，光具座另一端通過(guò)中心光通道的輸出口與合束鏡連接；集束器內(nèi)設(shè)置有多個(gè)橫向反射鏡和一個(gè)整體式縱向反射棱鏡，多個(gè)激光管的激光通過(guò)突緣上的輸入孔與集束器內(nèi)的橫向反射鏡、整體式縱向反射棱鏡、中心光通道向心交匯點(diǎn)、合束鏡、光學(xué)反射、折射聯(lián)通。
繞中心光通道均布的多對(duì)激光管支架，可直接裝置多支普通直管式激光器，多束激光并行輸入集束器，經(jīng)多個(gè)橫向反射鏡和整體式縱向反射棱鏡，集中折返射至中心光通道輸出端，向心交匯后，再由合束器合束、整形、輸出多元功率疊加的同心、準(zhǔn)直單束光。輸入集束器內(nèi)的相對(duì)各光束入射軸裝置的多個(gè)橫向反射鏡，帶有可三維調(diào)節(jié)的球型支承座，相對(duì)中心光通道的縱向反射棱鏡是帶有多個(gè)反射面及中心光通孔的整體式棱鏡，兩者共同作用，使多元光束集中反射至中心光通道輸出端交匯，交點(diǎn)錐角小于0.5度。
本實(shí)用新型體積小、輸出功率大、造價(jià)低，其價(jià)格僅為國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的1/18左右，并能充分利用國(guó)產(chǎn)小功率直管激光器優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品資源，方便構(gòu)建低價(jià)格實(shí)用中大功率激光光源。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明圖1中光具座A上繞中心光通道1均勻固定設(shè)置有多對(duì)激光管支架3，光具座A兩端固定設(shè)置有突緣2，多支直管式激光管D通過(guò)調(diào)心環(huán)6分別各自裝置在激光管支架3上，光具座A的一端通過(guò)突緣2外側(cè)與集束器B固定封閉連接，光具座A另一端通過(guò)中心光通道1的輸出口與合束鏡C連接；集束器B內(nèi)設(shè)置有多個(gè)橫向反射鏡4和一個(gè)整體式縱向反射棱鏡5，多個(gè)激光管D的激光通過(guò)突緣2上的輸入孔與集束器內(nèi)的橫向反射鏡4、整體式縱向反射棱鏡5、中心光通道1向心交匯點(diǎn)G、合束鏡C光學(xué)反射、折射聯(lián)通。集束器B內(nèi)橫向反射鏡4通過(guò)帶鎖止裝置的球形支承座與集束器B連接，縱向反射棱鏡5與集束器中部固定連接，其中心線與中心光通道1的軸向中心線重合。縱向反射棱鏡5上設(shè)有多個(gè)反射面和中心光通孔，多個(gè)橫向反射鏡4分別通過(guò)突緣2上的輸入孔與激光管D的入射激光光路聯(lián)通，并經(jīng)反射棱鏡5上對(duì)應(yīng)反射面，通過(guò)中心光通道1、向心交匯點(diǎn)G與合束鏡C光路聯(lián)通。中心光通道1內(nèi)的多元光束交匯點(diǎn)錐角小于0.5度。合束鏡C采用大目鏡光焦度和共軛調(diào)節(jié)范圍的類(lèi)伽里略系統(tǒng)光學(xué)結(jié)構(gòu)的獨(dú)立合束鏡頭。
它的工作過(guò)程是這樣的繞主光軸(中心光通道)均布的多對(duì)激光管支架，可直接裝置多支普通直管式激光器，多束激光并行輸入集束器，經(jīng)多個(gè)橫向反射鏡和整體式縱向反射棱鏡，集中折返射至中心光通道輸出端，向心交匯后，再由合束器合束、整形、輸出多元功率疊加的同心、準(zhǔn)直單束光。輸入集束器內(nèi)的相對(duì)各光束入射軸裝置的多個(gè)橫向反射鏡，帶有可三維調(diào)節(jié)的球型支承座，相對(duì)中間主光軸(中心光通道)的縱向反射棱鏡是帶有多個(gè)反射面及中心光通孔的整體式棱鏡，兩者共同作用，使多元光束集中反射至中心光通道輸出端交匯，交點(diǎn)錐角小于0.5度。
權(quán)利要求1.一種多元激光并聯(lián)合束裝置，由一具有中心光通道及多元光管支架的光具座和其兩端配置的輸入集束器及輸出合束器組成，其特征是所述合束裝置由帶中心光通道(1)的光具座A、集束器B、合束鏡C組成全封閉式一體化結(jié)構(gòu)，光具座A上繞中心光通道(1)均勻固定設(shè)置有多對(duì)激光管支架(3)，光具座A兩端固定設(shè)置有突緣(2)，多支直管式激光管D通過(guò)調(diào)心環(huán)(6)分別各自裝置在激光管支架(3)上，光具座A的一端通過(guò)突緣(2)外側(cè)與集束器B固定封閉連接，光具座A的另一端通過(guò)中心光通道(1)的輸出端口與合束鏡C連接；集束器B內(nèi)設(shè)置有多個(gè)橫向反射鏡(4)和一個(gè)整體式縱向反射棱鏡(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多元激光并聯(lián)合束裝置，其特征是所述集束器B內(nèi)橫向反射鏡(4)通過(guò)帶鎖止裝置的球形支承座與集束器B連接，縱向反射棱鏡(5)與集束器B中部固定連接，縱向反射棱鏡(5)上設(shè)有多個(gè)反射面和中心光通孔，中心光通道(1)內(nèi)的多元光束交匯點(diǎn)錐角小于0.5度。
專(zhuān)利摘要一種多元激光并聯(lián)合束裝置，由具有中心光通道及多元光管支架的光具座和輸入集束器及輸出合束器組成，由帶中心光通道1的光具座A、集束器B、合束鏡C組成全封閉一體化結(jié)構(gòu)，光具座上繞中心光通道均勻設(shè)置有多對(duì)激光管支架3，光具座兩端固定設(shè)置有突緣2，多支直管式激光管D通過(guò)調(diào)心環(huán)6分別各自裝置在激光管支架上；集束器B內(nèi)設(shè)置有多個(gè)橫向反射鏡4和一個(gè)整體式縱向反射棱鏡5。多個(gè)橫向反射鏡、帶多個(gè)反射面及中心光通孔的整體式棱鏡兩者共同作用，可使多元光束集中反射至中心光通道輸出端交匯，交點(diǎn)錐角小于0.5度。本實(shí)用新型體積小、輸出功率大，能充分利用國(guó)產(chǎn)小功率直管激光器優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品資源，構(gòu)建低價(jià)格實(shí)用中大功率激光光源。
文檔編號(hào)B23K26/06GK2850800SQ20052009709
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月7日
發(fā)明者李乾吉 申請(qǐng)人:李乾吉