激光器及其激光输出头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种激光输出头，包括水冷组件、激光传能组件及内部中空的光阑件；水冷组件包括由主壳体和卡扣件装配而成的外壳以及收容于外壳内的水冷件，激光传能组件包括传能光纤和石英端帽；卡扣件远离主壳体一端的内壁限位部，光阑件借助限位部定位和固定于外壳内，水冷件和石英端帽位于光阑件两侧并借助光阑件定位和同轴固定于外壳内，传能光纤依次穿过水冷件和光阑件后与石英端帽同轴连接。本实用新型专利技术还公开了一种激光器。上述实施方式，通过卡扣件和光阑件的设置，减少了激光输出头所需要的零部件、同时也简化了零部件之间的装配步骤，进而可以减少零部件加工和装配过程出现的误差的叠加，能够显著提高激光输出的同轴度。

Laser and Its Laser Output Head

The utility model discloses a laser output head, which comprises a water-cooled component, a laser energy transfer component and an inner hollow diaphragm; a water-cooled component comprises a shell assembled from a main shell and a clip fastener and a water-cooled component contained in the shell; a laser energy transfer component comprises an energy transfer optical fiber and a quartz end cap; an inner wall limit part of the clip fastener far from one end of the main shell; and a diaphragm is supported by a limit part. The water cooler and the quartz end cap are located on both sides of the diaphragm and fixed in the housing by means of the diaphragm and coaxially. The energy transfer optical fibers pass through the water cooler and the diaphragm in turn and are coaxially connected with the quartz end cap. The utility model also discloses a laser. In the above-mentioned implementation, by setting the fastener and the diaphragm, the required parts of the laser output head are reduced, and the assembly steps between the parts are simplified, thereby reducing the overlapping of errors in the processing and assembly process of the parts and components, and the coaxiality of the laser output can be significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
激光器及其激光输出头
本技术涉及激光设备
，尤其涉及一种万瓦级高功率激光器及其激光输出头。
技术介绍
随着激光器在更高功率的切割、焊接等方面的应用越来越普及，对万瓦级的高功率激光输出头的需求越来越大。然而，当前的万瓦级激光输出头大都采用国外的LK-D型结构，其体积庞大、结构复杂，特别是在切割高反射率材料或焊接时，由于激光输出头零部件多，加工零部件及零部件装配过程中容易产生误差叠加，容易导致激光输出的同轴度不高。
技术实现思路
本技术为解决上述技术问题提供一种适用于高功率的激光器及其激光输出头，通过卡扣件和光阑件的设置，减少了激光输出头所需要的零部件、同时也简化了零部件之间的装配步骤，进而可以减少零部件加工和装配过程出现的误差的叠加，能够显著提高激光输出的同轴度。为解决上述技术问题，本技术提供一种激光输出头，包括：水冷组件、激光传能组件及内部中空的光阑件；所述水冷组件包括由主壳体和卡扣件装配而成的外壳以及收容于所述外壳内的水冷件，所述激光传能组件包括传能光纤和石英端帽；所述卡扣件远离所述主壳体一端的内壁设有限位部，所述光阑件借助所述限位部定位和固定于所述外壳内，所述水冷件和所述石英端帽位于所述光阑件两侧并借助所述光阑件定位和同轴固定于所述外壳内，所述传能光纤依次穿过所述水冷件和所述光阑件后与所述石英端帽同轴连接。进一步地，所述光阑件一端外部形成有与所述水冷件端部结构相适配的第一安装部、另一端内部形成有与所述石英端帽结构相适配的第二安装部，所述水冷件定位和固定于所述第一安装部，所述石英端帽定位和固定于所述第二安装部；所述光阑件的第二安装部的外侧形成有支撑部，借助所述支撑部所述光阑件抵接于所述卡扣件内壁。进一步地，所述石英端帽包括表面做磨砂处理且锥面角度为45度的截头圆锥段、设置于所述截头圆锥段小径端且表面做抛光处理的第一圆柱段以及设置于所述截头圆锥段大径端且表面做抛光处理的第二圆柱段，所述第一圆柱段邻近所述水冷件设置；所述光阑件的第二安装部具有与所述石英端帽的第一圆柱段、截头圆锥段及至少部分第二圆柱段结构相适配的结构，所述石英端帽第一圆柱段、截头圆锥段及第二圆柱段至少部分插接固定于所述第二安装部并被所述第二安装部所包裹，所述传能光纤依次穿过所述水冷件和所述光阑件后与所述石英端帽的第一圆柱段同轴熔接。进一步地，所述水冷件外壁形成有双螺旋结构的冷却槽，两个所述冷却槽在一端连通、在另一端分别形成进水接口和出水接口，并且，所述水冷件借助其外壁上形成所述冷却槽的凸起部分抵紧固定于所述外壳内壁；并且，所述水冷件内壁形成有双螺旋结构的沟槽，所述双螺旋结构的沟槽对应嵌套于形成所述双螺旋结构的冷却槽的凸起部分；所述水冷件是由高导热材料经过黑体化处理而制成的水冷件。进一步地，所述卡扣件形成所述限位部的一端外壁装配有镜头件，所述镜头件包括装配于所述卡扣件上的镜架和装配于所述镜架上的窗口片，所述窗口片平行于所述石英端帽的第二圆柱段的端面设置；所述镜架由可伐合金镀金而成，所述窗口片由高纯石英材料镀高透膜而成；所述镜架和所述窗口片经金属化处理后通过金锡焊焊接成所述镜头件，或者，所述镜架与所述窗口片经无铅低温玻璃焊接成所述镜头件。进一步地，所述水冷件远离所述石英端帽的一端设置有阶梯状的圆台，所述外壳的末端通过所述圆台封闭，所述圆台底部设置有轴向延伸至所述水冷件内部的插槽，所述插槽内插接固定有挡光固定件，所述传能光纤依次穿过所述挡光固定件、所述水冷件后与所述石英端帽的第一圆柱段同轴熔接。进一步地，所述传能光纤邻近所述石英端帽的一段区域形成有第一梯度剥模，所述传能光纤位于所述挡光固定件的一段区域形成有第二梯度剥模，所述第一梯度剥模和所述第二梯度剥模通过腐蚀或蚀刻的时间、长度、深度、间隔距离而形成；在所述第一梯度剥模和所述第二梯度剥模位置处设置有监测剥模光的强度和回返光的强度用的光电传感器；至少在所述挡光固定件上设置有监测温度用的温度传感器及根据温度控制通断电用的温控开关。进一步地，所述激光输出头尾部设置有光纤保护组件，所述光纤保护组件包括包覆位于所述外壳外侧的所述传能光纤的铠缆、固定所述铠缆一端的第一铠缆固定套、固定所述铠缆另一端的第二铠缆固定套以及套设于所述第一铠缆固定套和第二铠缆固定套之间的所述铠缆上的弹簧，所述第二铠缆固定套安装固定于所述外壳上。为解决上述技术问题，本技术还提供一种激光器，所述激光器包括如上述任一项实施例所述的激光输出头。本技术的激光器及其激光输出头，具有如下有益效果：通过设置卡扣件固定主壳体、并利用卡扣件定位和固定光阑件，再利用光阑件对水冷件和石英端帽进行定位和同轴固定，减少了激光输出头需要的零部件及简化了装配步骤，进而减少了零部件加工和装配过程出现的误差的叠加，能够显著提高激光输出的同轴度。附图说明图1是本技术激光输出头第一实施例的立体图。图2是图1所示激光输出头的剖视图。图3是图2所示激光输出头中水冷件的立体图。图4是图2所示激光输出头中水冷件的剖视图。图5是图2所示激光输出头中石英端帽的放大示意图。图6是图2所示激光输出头中光阑件的立体图。图7是图6所示光阑件的剖视图。图8是图2所示激光输出头中卡扣件的立体图。图9是图8所示卡扣件的剖视图。图10是本技术激光输出头第二实施例的立体图。具体实施方式下面结合附图和实施方式对本技术进行详细说明。本技术可能提及的“前”、“首”指激光输出方向上的输出端一侧，本技术可能提及的“后”、“末”、“尾”指激光输出方向上的输入端一侧。本技术提供了一种激光器，该激光器具体为光纤激光器，其包括一个如图1所示的激光输出头100。该激光器及激光输出头100尤其适用于万瓦级高功率激光的输出。如图2所示，激光输出头100中激光输出方向为从下往上，回光方向相反。该激光输出头100包括水冷组件和安装于水冷组件内的激光传能组件，水冷组件通过对激光传能组件进行及时的冷却散热，能够防止由于如回光等原因产生热量堆积而导致的烧光纤或烧激光器的问题。继续参阅图2，该水冷组件包括外壳1和收容于外壳1内的水冷件13，两者在结构上相适配，举例而言，外壳1内部常具备筒状收容空间，水冷件13相应为管状结构（即水冷管）。具体而言，结合图2和图3参阅，水冷件13外壁形成有双螺旋结构的冷却槽131、132，该两个冷却槽131、132实际上是通过在水冷件13外壁形成双螺旋纹的凸起部分130而形成的。其中，该两个冷却槽131、132在一端连通、在另一端分别形成进水接口和出水接口，对于该进水接口和出水接口位置的选择具体可以根据需求而定。外壳1上设置有与水冷件13中进水接口连接的进水接头111及与水冷件13中出水接口连接的出水接头112，该进水接头111和出水接头112通常与冷水机连接进而构成一个完整的水循环路径。该水冷件13插入外壳1内时借助其外壁上形成冷却槽的凸起部分130紧密抵接于外壳1内壁进而实现固定，进而该两个冷却槽131、132与外壳1一起构成两个独立的冷却通道以供冷却液如冷水流通。参阅图3，冷却液举例先向上流动，再向下流动，冷却液从冷却槽131的进水接口流入时，先从一个方向（如向上）沿着冷却槽131流动，在到达该冷却槽131的端部（如顶部）时进入另一个冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光输出头，其特征在于，包括：水冷组件、激光传能组件及内部中空的光阑件；所述水冷组件包括由主壳体和卡扣件装配而成的外壳以及收容于所述外壳内的水冷件，所述激光传能组件包括传能光纤和石英端帽；所述卡扣件远离所述主壳体一端的内壁设有限位部，所述光阑件借助所述限位部定位和固定于所述外壳内，所述水冷件和所述石英端帽位于所述光阑件两侧并借助所述光阑件定位和同轴固定于所述外壳内，所述传能光纤依次穿过所述水冷件和所述光阑件后与所述石英端帽同轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种激光输出头，其特征在于，包括：水冷组件、激光传能组件及内部中空的光阑件；所述水冷组件包括由主壳体和卡扣件装配而成的外壳以及收容于所述外壳内的水冷件，所述激光传能组件包括传能光纤和石英端帽；所述卡扣件远离所述主壳体一端的内壁设有限位部，所述光阑件借助所述限位部定位和固定于所述外壳内，所述水冷件和所述石英端帽位于所述光阑件两侧并借助所述光阑件定位和同轴固定于所述外壳内，所述传能光纤依次穿过所述水冷件和所述光阑件后与所述石英端帽同轴连接。2.根据权利要求1所述的激光输出头，其特征在于：所述光阑件一端外部形成有与所述水冷件端部结构相适配的第一安装部、另一端内部形成有与所述石英端帽结构相适配的第二安装部，所述水冷件定位和固定于所述第一安装部，所述石英端帽定位和固定于所述第二安装部；所述光阑件的第二安装部的外侧形成有支撑部，借助所述支撑部所述光阑件抵接于所述卡扣件内壁。3.根据权利要求1所述的激光输出头，其特征在于：所述石英端帽包括表面做磨砂处理且锥面角度为45度的截头圆锥段、设置于所述截头圆锥段小径端且表面做抛光处理的第一圆柱段以及设置于所述截头圆锥段大径端且表面做抛光处理的第二圆柱段，所述第一圆柱段邻近所述水冷件设置；所述光阑件的第二安装部具有与所述石英端帽的第一圆柱段、截头圆锥段及至少部分第二圆柱段结构相适配的结构，所述石英端帽第一圆柱段、截头圆锥段及第二圆柱段至少部分插接固定于所述第二安装部并被所述第二安装部所包裹，所述传能光纤依次穿过所述水冷件和所述光阑件后与所述石英端帽的第一圆柱段同轴熔接。4.根据权利要求1所述的激光输出头，其特征在于：所述水冷件外壁形成有双螺旋结构的冷却槽，两个所述冷却槽在一端连通、在另一端分别形成进水接口和出水接口，并且，所述水冷件借助其外壁上形成所述冷却槽的凸起部分抵紧固定于所述外壳内壁；并且，所述水冷件内壁形成有双螺旋结构的沟槽，所述双螺旋结构的沟槽对应嵌套于形成所述双螺旋结构的冷却槽的凸起部分；所述水冷件是由高导热材料经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹际龙，李刚，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44