一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器制造技术

本实用新型专利技术涉及了一种适用于极片料带切割的Q‑Switch激光器，其包括激光增益晶体、对称于该激光增益晶体设置的输入镜以及输出镜、Q开关、泵浦源以及凸透镜组。泵浦源发出的抽运光在凸透镜组的作用下聚焦于激光增益晶体的泵浦面以形成增益区域。激光光束由输入镜倾斜入射至激光增益晶体的侧壁上，折射后的激光光束与泵浦面的夹角不大于8°。凸镜组包括两个相对距离可调的两个凸透镜，这样一来，可通过调整两个凸透镜的相对距离来缩小形成于激光增益晶体上的增益区域，可使得泵浦更加集中，利于激光光束与增益区域获得最佳匹配，同时又不会产生较大的衍射损耗。

A Q-switch laser for strip cutting

【技术实现步骤摘要】
一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器
本技术涉及激光切割
，尤其是一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器。
技术介绍
Q-Switch激光器将激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率提高数个数量级，正因此，其在极片料带切割工序中得到广泛的应用。然而，在实际应用中发现，采购回来的Q-Switch激光器经过一段的时间的使用后其输出能量集中度以及脉冲功率稳定性较差，严重影响着极片料带的切割速度以及切口粗糙度，进而影响成品电芯的质量。究其原因，上述问题主要是由于泵浦源老化，造成激光增益晶体的增益区域扩大而导致，因而，亟待技术人员解决上述问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能量集中度高、输出脉冲功率稳定的适用于极片料带切割的Q-Switch激光器。为了解决上述技术问题，本技术涉及了一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器，其包括激光增益晶体、对称于该激光增益晶体设置的输入镜以及输出镜、Q开关、泵浦源以及凸透镜组。泵浦源发出的抽运光在凸透镜组的作用下聚焦于激光增益晶体的泵浦面以形成增益区域。激光光束由输入镜倾斜入射至激光增益晶体的侧壁上，折射后的激光光束与泵浦面的夹角不大于8°。凸镜组包括两个相对距离可调的第一凸透镜和第二凸透镜。激光增益晶体的外形设置为梯形，其上与泵浦面相对的面进行打毛处理。在激光增益晶体的泵浦面以及两倾斜侧壁上均设置有增透膜。进一步的，适用于极片料带切割的Q-Switch激光器还包括分别设置于激光增益晶体的两侧、位于激光光束光路上的两个柱面镜。更进一步的，柱面镜的焦距长为50mm。进一步的，泵浦源为产生808nm光的半导体激光器，相应地，设置于激光增益晶体泵浦面的增透膜为808nm增透膜。进一步的，上述适用于极片料带切割的Q-Switch激光器还包括激光频率检测器，其实时地对输出激光进行检测，并反映至显示器上。更进一步的，上述适用于极片料带切割的Q-Switch激光器还包括位置调整驱动装置，其根据激光频率检测器的检测数据实时地对第一凸镜和第二凸镜的相对距离进行调整。通过采用上述技术方案进行设置，在实际使用Q-Switch激光器的过程中，可通过调整两个凸透镜的相对距离来减小光斑直径，进而缩小形成于激光增益晶体上的增益区域的大小，从而可使得泵浦更加集中，利于激光光束与增益区域获得最佳匹配，同时又不会产生较大的衍射损耗，从而提高输出光束的能量集中度以及脉冲功率稳定性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术中适用于极片料带切割的Q-Switch激光器第一种实施方式的结构示意图。图2是本技术中适用于极片料带切割的Q-Switch激光器第二种实施方式的结构示意图。1-激光增益晶体；11-泵浦面；2-输入镜；3-输出镜；4-Q开关；5-泵浦源；6-凸透镜组；61-第一凸透镜；62-第二凸透镜；7-柱面镜；8-激光频率检测器。具体实施方式下面结合附图对本技术作出详细的说明，图1示出了本技术中适用于极片料带切割的Q-Switch激光器一种实施方式的结构示意图，其由激光增益晶体1、输入镜2、输出镜3、Q开关4、泵浦源5、凸透镜6组等几部分构成，其中，激光增益晶体1优选掺砷钒酸钇晶体，其受激发发射面大，使得脉冲的建立时间更短。输入镜2和输出镜3分别设置于上述激光增益晶体1的左、右侧。泵浦源5设置于激光增益晶体1的正上方，其发出的抽运光在凸透镜组6的作用下聚焦于激光增益晶体1的泵浦面11以形成增益区域。激光光束由输入镜2倾斜入射至激光增益晶体1的侧壁上，折射后的激光光束与泵浦面11的夹角α不大于8°。凸镜组6包括两个相对距离可调的第一凸透镜61和第二凸透镜62，从而在实际使用Q-Switch激光器的过程中，可通过调整两个上述凸透镜的相对距离来减小光斑直径，进而缩小形成于激光增益晶体1上的增益区域的大小，从而可使得泵浦更加集中，利于激光光束与增益区域获得最佳匹配，同时又不会产生较大的衍射损耗，从而提高输出光束的能量集中度以及脉冲功率稳定性。为了防止激光增益晶体1内部发射自激振荡现象，可以将其外形设置为梯形，斜边倾斜角度不小于20°，且与泵浦面11相对的下底面进行打毛处理，确保其表面具有一定的粗糙度。另外，为了进一步提高光束的透过率，还在激光增益晶体1的泵浦面11以及两倾斜侧壁上均贴附增透膜。在该实施例中，泵浦源5为产生808nm光的半导体激光器，相应地，设置于泵浦面11的增透膜为808nm增透膜作为上述Q-Switch激光器的进一步优化，还在其激光光束的光路上增设两个柱面镜7，分别靠近于输入镜2和输出镜3进行设置，从而使得光斑与增益区域具有良好的匹配性。柱面镜7的焦距长优选为50mm。图2示出了本技术中适用于极片料带切割的Q-Switch激光器第二种实施方式的结构示意图，相较于上述第一种实施方式，其唯一的区别点在于增设了距离自动调整系统。该距离自动调整系统由激光频率检测器8、控制器(图中未示出)以及位置调整驱动装置(图中未示出)构成，其中，激光频率检测器8用来实时地对输出激光进行频率检测，并即时地在显示器上予以呈现，与此同时，将检测信息发送至控制器，经过分析、处理后，发出动作信号至上述位置调整驱动装置，从而对第一凸镜61和第二凸镜62的相对距离进行自行调整。需要说明的是，在控制器内存储有第一凸镜61的焦距值、第二凸镜62的焦距值以及两者的相对距离等初始信号，以作为控制器的分析、运算参考。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是需要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器，包括激光增益晶体、对称于所述激光增益晶体设置的输入镜以及输出镜、Q开关、泵浦源以及凸透镜组；所述泵浦源发出的抽运光在所述凸透镜组的作用下聚焦于所述激光增益晶体的泵浦面以形成增益区域，其特征在于，激光光束由所述输入镜倾斜入射至所述激光增益晶体的侧壁上，折射后的所述激光光束与所述泵浦面的夹角不大于8°；所述凸透镜组包括两个相对距离可调的第一凸透镜和第二凸透镜；所述激光增益晶体的外形设置为梯形，其上与所述泵浦面相对的面进行打毛处理；在所述激光增益晶体的泵浦面以及两倾斜侧壁上均设置有增透膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于极片料带切割的Q-Switch激光器，包括激光增益晶体、对称于所述激光增益晶体设置的输入镜以及输出镜、Q开关、泵浦源以及凸透镜组；所述泵浦源发出的抽运光在所述凸透镜组的作用下聚焦于所述激光增益晶体的泵浦面以形成增益区域，其特征在于，激光光束由所述输入镜倾斜入射至所述激光增益晶体的侧壁上，折射后的所述激光光束与所述泵浦面的夹角不大于8°；所述凸透镜组包括两个相对距离可调的第一凸透镜和第二凸透镜；所述激光增益晶体的外形设置为梯形，其上与所述泵浦面相对的面进行打毛处理；在所述激光增益晶体的泵浦面以及两倾斜侧壁上均设置有增透膜。


2.根据权利要求1所述的适用于极片料带切割的Q-Switch激光器,其特征在于，还包括分别设置于所述激光增益晶体的两侧、位于所述激光光束光路上的两个柱面镜。

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【专利技术属性】
技术研发人员：文二龙，邱毅，杨永忠，
申请(专利权)人：苏州杰锐思自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32