用于光纤激光器的真空穿舱装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于光纤激光器的真空穿舱装置，将光纤激光器发射激光引入真空舱内，在真空环境中利用激光能量对工件进行加工、焊接等处理。能够避免光纤激光器发射激光在工作环境中的传输，提高了激光传输质量的同时保证了激光传输过程中的安全性。能使各光学镜片不与工作环境接触，有效解决了各光学镜片的污染问题，提高了整个装置的使用寿命和稳定性。

Vacuum dressing device for fiber laser

The utility model provides a vacuum cabin device for a fiber laser. The fiber laser is launched into a vacuum cabin by a laser, and the laser energy is used to process and weld the workpiece in vacuum environment. It can avoid the transmission of fiber laser in the working environment, improve the quality of laser transmission, and ensure the safety in the process of laser transmission. The optical lenses can not contact the working environment, effectively solve the pollution problems of the optical lenses, and improve the service life and stability of the whole device.

【技术实现步骤摘要】
用于光纤激光器的真空穿舱装置
本技术涉及激光器
，具体的涉及一种用于光纤激光器的真空穿舱装置。
技术介绍
近年来，随着光纤激光器的发展，光纤激光器的输出功率水平快速提升，单根光纤、单模输出功率已经超过2万瓦。在气体工作环境中，一方面大功率激光极易对操作人造成伤害，还会对其他设备造成损坏，另一方面激光在传播过程中也会存在能量损失。尤其当环境中存在易燃气体时，激光击穿点火易造成火灾，此时激光还易对工件造成气孔，加工质量受到影响。在真空环境中使用激光进行生产，能避免上述问题。CN201520096080公开了一种真空激光焊接装置，此装置将激光器出光镜头置于真空舱外，激光通过真空舱壁上的观察窗后再利用真空舱内的聚焦镜将其聚焦。该真空激光穿舱装置将激光器出光镜头置于真空舱之外，激光通过位于真空舱壁上的观察窗射入真空舱内。激光器出光镜头和观察窗长期暴露在工作环境中，容易造成污染，降低了激光传输质量。尤其对于光纤激光器，激光器光纤出口的激光为扩散的，光束穿过观察窗再通过位于真空舱内的聚焦镜聚焦，将造成激光质量的下降。并且，对于大功率光纤激光器，激光能量在传输过程中的损失将会更大，且高能量激光在工作环境中传播容易对附近人员和设备造成损害。特别是，若环境中掺杂可燃气体，高能量激光可能在空气中形成击穿点火，甚至造成火灾或爆炸。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于光纤激光器的真空穿舱装置，该技术解决了现有技术中激光出光镜头及观察窗暴露在工作环境中，容易产生污染，降低了激光传输质量，同时所发射激光在工作环境中传播容易对操作人员和其他设备造成损害的技术问题。本技术提供一种用于光纤激光器的真空穿舱装置，包括：用于产生工作激光的激光发射装置、用于形成真空的真空舱、用于聚焦准直激光的真空穿舱装置和工件控制装置，真空穿舱装置设置在真空舱一端侧壁上；工件控制装置正对真空穿舱装置设置于真空舱相对侧壁上；激光发射装置的出射端与真空穿舱装置相连接。进一步地，空穿舱装置包括光纤接口、其内安装有准直镜片的准直镜片安装腔、其内安装有聚焦镜片的聚焦镜片安装腔和密封法兰，光纤接口的光纤连接端与激光发射装置相连接，另一端与准直镜片安装腔相连接；准直镜片安装腔的另一端与聚焦镜片安装腔相连接，聚焦镜片安装腔通过密封法兰与真空穿舱装置相连接。进一步地，密封法兰内安装有保护镜片。进一步地，还设有锁紧环，锁紧环设置于光纤接口的光纤连接端上。进一步地，激光发射装置包括用于产生激光的光纤激光器和传输光纤，传输光纤的一端与光纤激光器相连接，另一端通过光纤插头与真空穿舱装置相连接。进一步地，工件控制装置包括用于固定工件的电控三向位移平台、用于传输控制指令的穿舱接线柱和用于控制电控三向位移平台的控制计算机，穿舱接线柱穿过真空舱，一端连接于电控三向位移平台，另一端连接于控制计算机。本技术的技术效果：本技术提供的用于光纤激光器的真空穿舱装置，避免激光在工作环境中的传输，增加加工过程中的安全性和可靠性。避免装置中的光学镜片与工作环境的接触，提高激光的传输质量，延长装置使用寿命，提高装置对恶劣工作环境的适应性。该装置结构简单、安装方便、稳定性高、执行效率高。本技术提供的用于光纤激光器的真空穿舱装置，通过将光学镜片设置于真空穿舱装置内，避免了光学镜片受到污染，提高了使用寿命。本技术提供的用于光纤激光器的真空穿舱装置，通过将光纤接口将激光器光纤插头插入，光纤插头发出激光，激光通过准直、聚焦后引入真空舱，用于加工工件。从而避免了激光在气体环境中的传输。具体请参考根据本技术的用于光纤激光器的真空穿舱装置提出的各种实施例的如下描述，将使得本技术的上述和其他方面显而易见。附图说明图1是本技术优选实施例中用于光纤激光器的真空穿舱装置的结构示意图。图例说明：1、真空舱；2、激光发射装置；21、光纤激光器；22、传输光纤；23、光纤插头；3、真空穿舱装置；31、锁紧环；32、光纤接口；33、准直镜片；34、准直镜片安装腔；35、聚焦镜片；36、聚焦镜片安装腔；37、密封法兰；38、保护镜片；4、工件控制装置；42、电控三向位移平台；43、穿舱接线柱；44、控制计算机。具体实施方式构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。参见图1，本技术提供的用于光纤激光器的真空穿舱装置，包括：用于隔绝气体的真空舱1、设置在真空舱1一端侧壁上的真空穿舱装置3、正对真空穿舱装置3设置于真空舱1侧壁上的工件控制装置4和与真空穿舱装置3相连接的激光发射装置2。激光发射装置2用于产生工作所需激光。真空穿舱装置3用于将激光准直后引入真空舱内。工件控制装置4用于控制工件在真空舱内的运动。该用于光纤激光器的真空穿舱装置，通过将工件和激光引入真空舱内，同时通过设置于真空舱外的相应装置实现对激光和工件的控制，使得工件加工过程能完全在真空舱内完成。该装置避免了激光在传输过程中与工作环境的接触，消除了激光对操作人员和设备造成损害的可能。同时，该装置各光学器件不与工作环境接触，避免造成污染，有效提高了激光的传输质量。优选的，真空穿舱装置3包括光纤接口32、其内安装有准直镜片33的准直镜片安装腔34、其内安装有聚焦镜片35的聚焦镜片安装腔36和其内安装有保护镜片38的密封法兰37，光纤接口32的光纤连接端与激光发射装置2相连接，另一端与准直镜片安装腔34相连接；准直镜片安装腔34的另一端与聚焦镜片安装腔36相连接，聚焦镜片安装腔36通过密封法兰37与真空穿舱装置3相连接。真空穿舱装置3的设置避免了光学镜片暴露在气体环境中，避免光学镜片受到污染，提高装置使用寿命。激光发射装置2发出的激光为扩散的，经过真空穿舱装置3内各光纤透镜的调整，从而能聚焦在工件表面，以实现对工件的处理。准直镜片33用于将光纤激光器21发出的发散的激光转换成准直的平行光。聚焦镜片35用于将准直的平行光聚焦于真空舱1内的工件表面。在聚焦镜片35与真空舱1内工件之间设置有密封法兰37和保护镜片38。密封法兰37用于将整个真空穿舱装置3密封安装于真空舱1的壁面上。聚焦镜片可根据实际应用需求更换成不同焦距的镜片。优选的，密封法兰内安装有保护镜片。保护镜片38密封固定于密封法兰37内部，用于防止激光作用工件的过程中，所产生的溅射颗粒或杂质损伤聚焦镜片。优选的，为了提高激光发射装置2与真空穿舱装置3的连接紧密度，还设有锁紧环31，锁紧环31设置于光纤接口32的光纤连接端上。优选的，激光发射装置2包括用于产生激光的光纤激光器21和传输光纤22，传输光纤22的一端与光纤激光器21相连接，另一端通过光纤插头23与真空穿舱装置3相连接。优选的，工件控制装置4包括用于固定工件的电控三向位移平台42、用于传输控制指令的穿舱接线柱43和用于控制电控三向位移平台42的控制计算机44，穿舱接线柱43穿过真空舱1，一端连接于电控三向位移平台42，另一端连接于控制计算机44。通过穿舱接线柱43即可实现操作员在真空舱1外对工件的运动进行控制，又能实现工件在真空环境下接受激光处理。显然穿舱接线柱43与真空舱1相接处需要实现密封，才能保证真本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光纤激光器的真空穿舱装置，其特征在于，包括：用于产生工作激光的激光发射装置、用于形成真空的真空舱、用于聚焦准直激光的真空穿舱装置和工件控制装置，所述真空穿舱装置设置在所述真空舱一端侧壁上；所述工件控制装置正对所述真空穿舱装置设置于所述真空舱相对侧壁上；所述激光发射装置的出射端与所述真空穿舱装置相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于光纤激光器的真空穿舱装置，其特征在于，包括：用于产生工作激光的激光发射装置、用于形成真空的真空舱、用于聚焦准直激光的真空穿舱装置和工件控制装置，所述真空穿舱装置设置在所述真空舱一端侧壁上；所述工件控制装置正对所述真空穿舱装置设置于所述真空舱相对侧壁上；所述激光发射装置的出射端与所述真空穿舱装置相连接。2.根据权利要求1所述的用于光纤激光器的真空穿舱装置，其特征在于，所述真空穿舱装置包括光纤接口、其内安装有准直镜片的准直镜片安装腔、其内安装有聚焦镜片的聚焦镜片安装腔和密封法兰，所述光纤接口的光纤连接端与所述激光发射装置相连接，另一端与所述准直镜片安装腔相连接；所述准直镜片安装腔的另一端与所述聚焦镜片安装腔相连接，所述聚焦镜片安装腔通过密封法兰与所述真空穿舱装置相连接。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，吴建军，何振，程玉强，黄强，李健，何兆福，欧阳，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43