一种激光输出头和激光器制造技术

本申请适用于激光加工技术领域，提供了一种激光输出头和激光器，激光输出头包括形成有冷却腔的外壳、设置于冷却腔内且形成有光纤腔的金属导热件，以及镜头；外壳开设有第一通孔和用于供光纤穿入的第二通孔；金属导热件开设有与第一通孔相对设置的第三通孔，以及用于供光纤穿入的第四通孔，金属导热件的内侧壁设置有消光纹；镜头与第三通孔相对设置，且镜头用于解耦合光纤中的激光。采用金属制的金属导热件，使得激光在激光输出头中的散射光被均匀吸收，金属导热在工作过程中均匀升温，避免局部温度过高导致的温差烧毁激光输出头；即使局部存在温差也能很快地将热量传导至整个金属导热件；消光纹提高了金属导热件的光热转化效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种激光输出头和激光器


[0001]本申请涉及激光加工
，特别涉及一种激光输出头和激光器。

技术介绍

[0002]激光加工是一种将光的能量经过聚焦后在焦点上以达到极高的能量密度，进而通过光的光效应或者热效应来实现表面加工的技术。激光加工不需要与工件接触的刀具，且具有加工速度快、工件表面变形小、加工方式多样，以及可加工各种材料的工件的特点，已经被广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。
[0003]激光加工领域中，用于将光纤中的高能激光聚焦在工件表面的激光输出头是必不可少的结构。而且，由于激光加工过程中需要用到高功率的激光器，激光输出头处需要设置相应的冷却结构，以避免激光输出头被激光产生的高温烧毁。现有技术中，无论是冷却液直接接触光纤的方案，还是冷却液接触封装光纤的玻璃管的方案，均存在光纤中的光容易溢出并导致激光输出头两端的零部件升温的问题，而激光输出头往往采用侧面冷却的方式，这就导致激光输出头两端的温度排除不及时，存在烧毁光纤或者玻璃管、损坏激光输出头甚至激光器的风险。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种激光输出头，旨在解决传统的激光输出头容易因激光从光纤中溢出导致激光头两端升温的技术问题。
[0005]本申请是这样实现的，一种激光输出头，包括形成有冷却腔的外壳、设置于所述冷却腔内且形成有光纤腔的金属导热件，以及镜头；所述外壳开设有第一通孔和用于供光纤穿入的第二通孔；所述金属导热件开设有与所述第一通孔相对设置的第三通孔，以及用于供所述光纤穿入的第四通孔，所述金属导热件的内侧壁设置有消光纹；所述镜头与所述第三通孔相对设置，且所述镜头用于解耦合所述光纤中的激光。
[0006]在本申请的一个实施例中，所述消光纹覆盖所述金属导热件的内表面；或者，所述消光纹设置于所述金属导热件的轴向方向的两端。
[0007]在本申请的一个实施例中，所述消光纹绕所述金属导热件的轴向环设于所述金属导热件的内侧壁；或者，所述消光纹绕所述金属导热件的轴向螺旋环设于所述金属导热件的内侧壁。
[0008]在本申请的一个实施例中，所述激光输出头还包括贴合所述金属导热件的内表面设置的消光涂层，所述消光涂层覆盖所述消光纹。
[0009]在本申请的一个实施例中，所述外壳包括开设有所述第一通孔和所述第二通孔的外壳本体、连接所述外壳本体的第一封堵组件，以及连接所述外壳本体的第二封堵组件；所述第一封堵组件封堵所述第一通孔和所述第三通孔，且所述第一封堵组件形成有与所述第三通孔连通的第五通孔；所述第二封堵组件封堵所述第二通孔和所述第四通孔，且所述第
二封堵组件形成有用于供所述光纤穿过并伸入所述光纤腔的第六通孔。
[0010]在本申请的一个实施例中，所述第一封堵组件包括镜头安装管，以及嵌设于所述镜头安装管内的第一金属密封环件；所述镜头安装管的一端与所述镜头连接，所述镜头安装管的另一端与所述外壳本体的外侧壁密封连接；所述第一金属密封环件的内侧壁与所述金属导热件的外侧壁密封连接，所述第一金属密封环件的外侧壁与所述外壳本体的内侧壁密封连接。
[0011]在本申请的一个实施例中，所述第二封堵组件包括沿远离所述冷却腔的方向依次设置的第二金属密封环件和后盖，以及穿过所述后盖且与所述光纤腔连通的稳纤管；所述第二金属密封环件的内侧壁与所述金属导热件的外侧壁密封连接，所述第二金属密封环件的外侧壁与所述外壳本体的内侧壁密封连接。
[0012]在本申请的一个实施例中，所述第二封堵组件还包括连接所述外壳本体的内侧壁且连接所述稳纤管的外侧壁的填充件；和/或，所述后盖的与所述第二金属密封环件相对的一侧延伸形成稳定台。
[0013]在本申请的一个实施例中，所述第二金属密封环件的背对所述后盖的一侧沿所述金属导热件的外侧壁延伸形成第一柱状部和第二柱状部，所述第一柱状部的远离所述后盖的一端和所述第二柱状部的远离所述后盖的一端均形成有通过口；所述外壳本体开设有用于供冷却液流入的第七通孔，且所述外壳本体开设有用于供所述冷却液流出的第八通孔，所述第七通孔和所述第八通孔均与所述第一柱状部的远离所述第一封堵组件的一端设置；所述第二柱状部设置于所述金属导热件的远离所述第一柱状部的一侧，所述第七通孔和所述第八通孔开设于所述第一柱状部的两侧。
[0014]本申请的另一目的在于提供一种包含了如上所述的激光输出头的激光器。
[0015]实施本申请任一实施例提供的一种激光输出头，至少具有以下有益效果：
[0016]本申请各实施例提供的激光输出头，光纤穿过金属导热件形成的光纤腔并延伸至与镜头相对的位置，光纤中的激光在激光输出头中形成的散光会照射到金属导热件并转化为热能；金属导热件设置于冷却腔中，冷却腔内可以用于盛放冷却材料，以将激光产生的热能带走。通过采用金属制的金属导热件，可以使得激光在激光输出头中的散射光被均匀吸收，金属导热在工作过程中均匀升温，避免局部温度过高导致的温差烧毁激光输出头；同时，金属材料熔点高、热导率高，即使局部存在温差也能很快地将热量传导至整个金属导热件，进一步提高了激光输出头的耐热性能；消光纹能够有效避免从光纤中逃逸的光线沿金属导热件的内侧壁传播，减少甚至消除镜头和外壳的尾部收到的光照，降低镜头和外壳尾部的发热，使得激光输出头能够适配于更高功率的激光发生装置。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。
[0018]图1是本申请的一个实施例提供的激光输出头的结构示意图；
[0019]图2是本申请的一个实施例提供的金属导热件的剖面示意图；
[0020]图3是本申请的一个实施例提供的激光输出头的爆炸示意图；
[0021]图4是本申请的一个实施例提供的第二封堵组件的爆炸示意图；
[0022]图5是本申请的一个实施例提供的第一封堵组件的爆炸示意图；
[0023]图6是本申请的一个实施例提供的激光输出头的剖面示意图；
[0024]图7是本申请的一个实施例提供的激光输出头的另一剖面示意图。
[0025]上述附图所涉及的标号明细如下：
[0026]1‑
外壳；101
‑
冷却腔；102
‑
第一通孔；103
‑
第二通孔；11
‑
外壳本体；111
‑
第三密封槽；112
‑
第七通孔；113
‑
第八通孔；12
‑
第一封堵组件；120
‑
第五通孔；121
‑
镜头安装管；122
‑
第一金属密封环件；1221
‑
第一密封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光输出头，其特征在于，包括形成有冷却腔的外壳、设置于所述冷却腔内且形成有光纤腔的金属导热件，以及镜头；所述外壳开设有第一通孔和用于供光纤穿入的第二通孔；所述金属导热件开设有与所述第一通孔相对设置的第三通孔，以及用于供所述光纤穿入的第四通孔，所述金属导热件的内侧壁设置有消光纹；所述镜头与所述第三通孔相对设置，且所述镜头用于解耦合所述光纤中的激光。2.如权利要求1所述的激光输出头，其特征在于，所述消光纹覆盖所述金属导热件的内表面；或者，所述消光纹设置于所述金属导热件的轴向方向的两端。3.如权利要求1所述的激光输出头，其特征在于，所述消光纹绕所述金属导热件的轴向环设于所述金属导热件的内侧壁；或者，所述消光纹绕所述金属导热件的轴向螺旋环设于所述金属导热件的内侧壁。4.如权利要求1所述的激光输出头，其特征在于，所述激光输出头还包括贴合所述金属导热件的内表面设置的消光涂层，所述消光涂层覆盖所述消光纹。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的激光输出头，其特征在于，所述外壳包括开设有所述第一通孔和所述第二通孔的外壳本体、连接所述外壳本体的第一封堵组件，以及连接所述外壳本体的第二封堵组件；所述第一封堵组件封堵所述第一通孔和所述第三通孔，且所述第一封堵组件形成有与所述第三通孔连通的第五通孔；所述第二封堵组件封堵所述第二通孔和所述第四通孔，且所述第二封堵组件形成有用于供所述光纤穿过并伸入所述光纤腔的第六通孔。6.如权利要求5所述的激光输出头，其特征在于，所述第一封堵组件包括镜头安装管，以及嵌设于所述镜头安装管内的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志嘉，丁泽奎，林瑞荣，唐中华，沈培生，
申请(专利权)人：莱特尔科技深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：