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      一種風冷紫外激光器的制作方法

      文檔序號:11407486閱讀:844來源:國知局
      一種風冷紫外激光器的制造方法與工藝

      本實用新型涉及激光器的技術領域,具體涉及一種風冷紫外激光器。



      背景技術:

      激光器所產(chǎn)生的激光因具有良好的相干性和單色性,在科研院所和精密加工行業(yè)應用廣泛。如今隨著社會的發(fā)展,生活水平的提高,人們對激光器的民用化的需求也逐漸增多,特別是3D打印機的普及加快了激光器在民用生活中的推廣。

      目前因激光器的體積較大,特別是水冷激光器攜帶不便且安裝和放置會占用大量空間,與此同時也有很多材料與水發(fā)生反應也是的水冷激光器在激光加工和打標領域的推廣受到限制;而風冷紫外激光器采用一體化的風冷制冷方式,相比傳統(tǒng)的單獨需要安裝水冷設備進行制冷的水冷紫外激光器已經(jīng)開始顯露其一定的優(yōu)勢,紫外光作為一種冷光源在加工材料的過程中產(chǎn)生的熱效應較少,所以該類型的激光器越來越受到歡迎。

      但是現(xiàn)行市場上的風冷紫外激光器存在一下問題

      1)體積大,攜帶不便,且紫外光的轉(zhuǎn)換效率低,產(chǎn)熱過高,導致風冷紫外激光器很難得到民用化。

      2)風冷紫外激光器是通過支座固定于工作臺上,但現(xiàn)有的支座大多只起固定作用,沒有任何緩沖和防支座形變的措施,使支撐激光器的支座很容易受到外界的機械應力產(chǎn)生變形或裂變,導致激光器位置發(fā)生改變。

      有鑒于此,急需提供一種體積小,方便攜帶,工作穩(wěn)定且紫外光轉(zhuǎn)換效率高,產(chǎn)熱量低的風冷紫外激光器。



      技術實現(xiàn)要素:

      為了解決上述技術問題,本實用新型所采用的技術方案是提供了一種風冷紫外激光器,包括:

      箱體;

      設于所述箱體的左、右外側(cè)底部區(qū)域且用于將所述箱體固定于工作臺且用于提高抗形變和抗壓裂能力的防變形支座;

      固定設于所述箱體上端區(qū)域的固體激光器;所述固體激光器包括工作物質(zhì)、泵浦源和光學諧振腔;

      固定設于所述箱體底部的多個散熱裝置。

      在上述方案中,所述

      箱體的內(nèi)腔經(jīng)一體成型的隔板分隔成上容腔和下容腔;

      所述固體激光器固定設于所述隔板上側(cè)。

      在上述方案中,所述

      防變形支座包括底座,所述上設有用于使支座固定于工作臺上的限位槽;

      與所述底座垂直設置的側(cè)壁,所述側(cè)壁上設有用于使支座固定于激光器的外側(cè)壁上的多個螺紋孔;

      所述底座與所述側(cè)壁之間固定設有用于提高支座抗形變和抗壓裂能力的彈性件。

      在上述方案中,所述彈性件的豎直截面呈橫向設置的直角“S”型;

      所述彈性件與所述底座和側(cè)壁一體成型。

      在上述方案中,所述光學諧振腔包括

      依次設置的多組耦合鏡;諧振腔端鏡;激光晶體;Q開關;多個反射鏡;

      設于所述耦合鏡右前方的光吸收桶和倍頻晶體組;

      設于所述倍頻晶體組前端的光欄和用于輸出光線且設于出口處的布式窗。

      在上述方案中,所述限位槽包括呈階梯狀設置的上U型開口槽和下U型開口槽。

      在上述方案中,所述限位槽的階梯表面上設有橡膠墊片。

      在上述方案中,所述工作物質(zhì)為YVO4:Nd9;

      所述泵浦源產(chǎn)生808nm的光束;

      所述光學諧振腔采用V字形。

      在上述方案中,所述散熱裝置為散熱器;

      所述散熱器包括分別設于所述下容腔左側(cè)的進風風扇與設于所述下容腔右側(cè)的出風風扇。

      在上述方案中,所述箱體的進光口處設有光纖接口。

      本實用新型通過使用散熱器代替需要單獨安裝水冷制冷設備來散發(fā)降低箱體內(nèi)產(chǎn)生的熱量,且固體激光器與散熱裝置的上、下層的布局,使得整個的腔體布局合理緊湊,減小了整個腔體體積,使整個激光器靈巧輕便便于攜帶安裝,同時光學諧振腔的設計使激光轉(zhuǎn)換效率高,激光器工作穩(wěn)定,且民用化強。另外,箱體外側(cè)底部防變形支座可以緩沖和吸收激光器在共工作時對其的形成的壓力及拉力,提高了防變形支座的抗形變和抗壓裂能力,能夠保證激光器工作位置的穩(wěn)定性。

      附圖說明

      圖1為本實用新型提供的示意圖;

      圖2為本實用新型提供的防變形支座的結構示意圖;

      圖3為本實用新型提供的防變形支座的正視圖;

      圖4為本實用新型提供的防變形支座的左視圖;

      圖5為本實用新型的左視圖;

      圖6為本實用新型的右視圖;

      圖7為本實用新型的腔體結構示意圖;

      圖8為本實用新型提供的固體激光器的結構示意圖;

      圖1-圖4的標記說明:

      1-箱體;2-防變形支座;21-底座;22-側(cè)壁;23-橡膠墊片;24-彈性件;211-上U型開口槽;212-下U型開口槽;213-限位槽;221-螺紋孔;241-壁板;

      圖5-圖8的標記說明:

      3-光纖接口;4-進風風扇;5-出風風扇;6-第一槽口;7-第二槽口;11-隔板;12-上容腔;13-下容腔;111-耦合鏡;112-諧振腔端鏡;113-激光晶體;114-Q開關;115-反射鏡;116-光吸收桶;117-倍頻晶體組;118-光欄;119-布式窗。

      具體實施方式

      本實用新型通過使用散熱器代替需要單獨安裝水冷制冷設備來散發(fā)降低箱體內(nèi)產(chǎn)生的熱量,且固體激光器與散熱裝置的上、下層的布局,使得整個的腔體布局合理緊湊,減小了整個腔體體積,使整個激光器靈巧輕便便于攜帶安裝,同時光學諧振腔的設計使激光轉(zhuǎn)換效率高,激光器工作穩(wěn)定,且民用化強。另外,箱體外側(cè)底部防變形支座可以緩沖和吸收激光器在共工作時對其的形成的壓力及拉力,提高了防變形支座的抗形變和抗壓裂能力,能夠保證激光器工作位置的穩(wěn)定性。下面結合具體實施方式和說明書附圖對本實用新型做出詳細的說明。以下的描述中,激光器光線射出的一端為前,激光器光線射入的一端為后,左、右分別以面向激光器光線射入的一端為基準設定。

      如圖1-8所示,本實用新型提供了一種風冷紫外激光器,包括:

      長方形箱體1;箱體1包括通過螺釘與腔體固定連接的上、下蓋板和后蓋板。箱體1長為240mm,寬為140mm。

      箱體1的左、右外側(cè)底部區(qū)域設有將箱體1固定于工作臺且用于緩沖和吸收激光器在共工作時生成的壓力及拉力,提高抗形變和抗壓裂能力的防變形支座2。箱體1的左側(cè)底部設有兩個防變形支座2,右側(cè)底部的中間區(qū)域設有一個防變形支座2。

      防變形支座2包括底座21和與底座21垂直設置的側(cè)壁22;

      底座21上設有呈階梯狀設置的上U型開口槽211和下U型開口槽212形成的限位槽213;限位槽213的設置是為了在支座固定于工作臺時,螺釘尾部卡設至U型開口槽211內(nèi),使支座在受外力作用時,不易移動;限位槽213的階梯表面上設有與其形狀相適配的橡膠墊片23。

      側(cè)壁22上對稱設置兩個螺紋孔221,用于使支座固定于激光器的外側(cè)壁上。

      底座21與側(cè)壁22之間通過彈性件24固定連接,彈性件24的豎直截面呈橫向設置的直角“S”型,與底座21和側(cè)壁22制作材料一致且一體成型;彈性件24的壁板241與壁板241的壁間間隔尺寸都為1mm;這種結構的設計使支座可以緩沖和吸收激光器在共工作時對其的形成的壓力及拉力,提高了支座的抗形變和抗壓裂能力,能夠保證激光器工作位置的穩(wěn)定性。

      底座21與側(cè)壁22的邊角為圓角,為了使支座使用時不會對外界物體造成意外傷害。

      箱體1的腔體的內(nèi)腔經(jīng)一體成型的隔板11分隔成上容腔12和下容腔13。

      上容腔12內(nèi)設有通過螺釘固定于隔板11上的固體激光器,固體激光器包括工作物質(zhì)、泵浦源和光學諧振腔;

      光學諧振腔包括從后向前依次設置的多組耦合鏡111;諧振腔端鏡112;激光晶體113;Q開關114;多個反射鏡115;設于耦合鏡111右前方的光吸收桶116和倍頻晶體組117;設于倍頻晶體組117前端的光欄118和用于輸出光線且設于出口處的布式窗119,光吸收桶116的設置將吸收上容腔11內(nèi)的雜光,降低雜光在腔體中的產(chǎn)熱量,另外,諧振腔端鏡112構成的腔長由光諧振模式和泵浦光的模式匹配一致決定,完成泵浦光到紅外光的轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生所需紅外光。

      倍頻晶體組117包括用于完成上空腔12中傳輸至的紅外光裝換成紫外光的轉(zhuǎn)換且前后并排設置的二倍頻晶體和三倍頻晶體。

      多組耦合鏡111設于上容腔12的末端,在末端的箱體1的進光口處設置有光纖接口3;固體激光器的工作物質(zhì)為YVO4:Nd9,泵浦源產(chǎn)生808nm的光束,光學諧振腔采用V字形。

      固定設于下容腔13內(nèi)的箱體1底部且橫向并排設置的多個散熱裝置,散熱裝置可為散熱器或其他散熱設備,散熱器的個數(shù)可根據(jù)激光器整體大小合理設置,本實施例具體為兩個散熱器,散熱器包括分別設于下容腔13左側(cè)的進風風扇4與設于下容腔13右側(cè)的出風風扇5,下容腔13的左、右側(cè)壁上分別設有用于固定進風風扇4和出風風扇形5的第一槽口6和第二槽口7。

      這種結構的設計使散熱器靠近腔體的表面的TEC17對上、下腔體進行制冷,產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)移至散熱器中的散熱片,進風風扇4和出風風扇形5形成的氣流帶走散熱器中的熱量,提高傳熱效率。

      本實用新型通過使用散熱器代替需要單獨安裝水冷制冷設備來散發(fā)降低箱體內(nèi)產(chǎn)生的熱量,且固體激光器與散熱裝置的上、下層的布局,使得整個的腔體布局合理緊湊,減小了整個腔體體積,使整個激光器靈巧輕便便于攜帶安裝,同時光學諧振腔的設計使激光轉(zhuǎn)換效率高,激光器工作穩(wěn)定,且民用化強。另外,箱體外側(cè)底部防變形支座可以緩沖和吸收激光器在共工作時對其的形成的壓力及拉力,提高了防變形支座的抗形變和抗壓裂能力,能夠保證激光器工作位置的穩(wěn)定性。

      本實用新型的具體工作過程如下:

      本實用新型工作時,先開啟散熱裝置-散熱器,使箱體1腔內(nèi)的待溫度達到符合要求時,即可開啟激光器的電源控制箱,打開激光器,泵浦源開始工作,產(chǎn)生泵浦光,諧振腔端鏡112將泵浦光轉(zhuǎn)換成紅外光,形成的紅外光經(jīng)過倍頻晶體組轉(zhuǎn)換為紫外光。所述的倍頻晶體,其特征是腔體中的紅外光經(jīng)過倍頻晶體轉(zhuǎn)換成紫外光,紫外光經(jīng)過反射鏡組反射后由布式窗119射出。

      本實用新型不局限于上述最佳實施方式,任何人應該得知在本實用新型的啟示下作出的結構變化,凡是與本實用新型具有相同或相近的技術方案,均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。

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