一种KW级长条激光加热光源制造技术

一种KW级长条激光加热光源涉及半导体激光器技术领域，解决了现有需要提供一种长窄光斑输出的小型激光加热光源的问题的问题，加热光源包括N

【技术实现步骤摘要】
一种KW级长条激光加热光源


[0001]本技术涉及半导体激光器
，具体涉及一种KW级长条激光加热光源。

技术介绍

[0002]在工业加工中，常常需要对金属材料进行加热，以使金属内部的微光结构发生改变，最终达到释放应力、增加材料延展性和柔韧性的目的。现有的加热技术主要分为接触式加热和非接触式加热。接触式加热一般使用中间介质进行热传导，所需结构复杂，安全性较差，能量转换效率低，因此多采用非接触式加热。
[0003]非接触式加热，一种是采用电磁感应技术，但是由于需要对电磁线圈进行通电，电磁线圈内阻会产生大量的热损耗，其能量转换效率较低；并且由于使用的电磁线圈面积固定，其加热的区域宽度不宜进行调解，导致基材加热的范围不够准确；另一种采用激光加热技术，通常为固体激光器，利用激光热辐射进行加热，避免了因加热器材内阻产生的热损耗；而且加热区域宽度易于调节，使加热范围更加准确，因此多采用激光加热技术。但是现有的激光加热光源不适用于大尺寸金属基材的加热，不具有小型的、能够发射长条形均匀光斑激光加热光源。

技术实现思路

[0004]为了解决需要提供一种长窄光斑输出的小型激光加热光源的问题，本技术提供一种KW级长条激光加热光源。
[0005]本技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一种KW级长条激光加热光源，包括第一柱透镜组、第二柱透镜组和第三柱透镜组，所述第一柱透镜组包括从下至上顺次设置的第一凹透镜、第二凹透镜和第三凹透镜；第一半导体激光器模块、第四半导体激光器模块、第七半导体激光器模块和第一柱透镜组的第一凹透镜、第二凹透镜、第三凹透镜一一对应设置；所述第一半导体激光器模块位于第一平面上，第四半导体激光器模块位于第二平面上，第七半导体激光器模块位于第三平面上，所述第一平面低于第二平面，第二平面低于第三平面。
[0007]进一步的，所述加热光源还包括和第一柱透镜组结构相同的第二柱透镜组和第三柱透镜组，第二半导体激光器模块、第五半导体激光器模块、第八半导体激光器模块与第二柱透镜组的第一凹透镜、第二凹透镜、第三凹透镜一一对应设置，第三半导体激光器模块、第六半导体激光器模块、第九半导体激光器模块和第三柱透镜组的第一凹透镜、第二凹透镜和第三凹透镜一一对应设置，所述第二半导体激光器模块和第三半导体激光器模块位于第一平面上，第五半导体激光器模块和第六半导体激光器模块位于第二平面上，第八半导体激光器模块和第九半导体激光器模块位于第三平面上。
[0008]进一步的，所述第一柱透镜组、第二柱透镜组、第三柱透镜组均安装在第一平面上。
[0009]进一步的，所述第一凹透镜的有效焦距为
‑
12.7cm，第二凹透镜的有效焦距为
‑
9.7cm，第三凹透镜的有效焦距为
‑
7.7cm。
[0010]进一步的，所述第一凹透镜的曲率为
‑
6.56cm，长度为12cm，宽度为10cm，中心厚度为2cm，边缘厚度为3.8cm；第二凹透镜的曲率为
‑
5.01cm，长度为12cm，宽度为＝10cm，中心厚度为2cm，边缘厚度为4.8cm；第三凹透镜的曲率为
‑
3.98cm，长度为9cm，宽度为7cm，中心厚度为2cm，边缘厚度为3.4cm。
[0011]进一步的，所有所述半导体激光器模块的出光方向相同。
[0012]进一步的，所述加热光源还包括壳体，壳体上设有第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯，高度均为4
‑
6mm，所述第一阶梯、第二阶梯和第三阶梯的上表面一一对应第一平面、第二平面和第三平面。
[0013]进一步的，所述加热光源还包括底座，壳体底部连接底座，底座用于将所述加热光源固定在工作平台上。
[0014]进一步的，位于同一阶梯上的相邻的半导体激光器模块的距离为50
‑
250mm。
[0015]进一步的，所述加热光源还包括壳体，所述壳体上设有第一激光窗口、第二激光窗口和第三激光窗口，第一激光窗口对应第一柱透镜组设置，第二激光窗口对应第二柱透镜组设置、第三激光窗口对应第三柱透镜组设置。
[0016]本技术的有益效果是：
[0017]1、通过设有多个半导体激光器模块，可以实现KW级高功率激光输出，使加热速度更快，效率更高。
[0018]2、通过使用半导体激光器模块，实现整机小型化设计，移动使用更方便。
[0019]3、通过柱透镜组中三块不同的凹透镜对不同高度的半导体激光器模块的出射光斑进行扩束，可以实现细长光斑输出，在长度方向上光斑均匀度较好，可以实现更均匀的温度加热，在宽度方向上光斑较窄使加热范围的精度更高，准确性更好，适用于大尺寸基材的加热。
附图说明
[0020]图1为本技术的一种KW级长条激光加热光源的俯视结构示意图。
[0021]图2为本技术的一种KW级长条激光加热光源的柱透镜组的结构图。
[0022]图3为本技术的一种KW级长条激光加热光源的内部结构立体图。
[0023]图4为本技术的一种KW级长条激光加热光源的后视图。
[0024]图5为本技术的一种KW级长条激光加热光源的立体图。
[0025]图中：1、第一半导体激光器模块，2、第二半导体激光器模块，3第三半导体激光器模块，4、第四半导体激光器模块，5、第五半导体激光器模块，6、第六半导体激光器模块，7、第七半导体激光器模块，8、第八半导体激光器模块，9、第九半导体激光器模块，10、壳体，11、第一阶梯，12、第二阶梯，13、第三阶梯，14第一柱透镜组，15、第二柱透镜组，16、第三柱透镜组，17第一凹透镜，18、第二凹透镜，19、第三凹透镜，20、进水口，21、出水口，22、底座，23、上盖，24、吊环，25、进气阀，26、出气阀，27、控制接口，28、供电接口。
具体实施方式
[0026]本技术提供了一种KW级长条激光加热光源，以下称为加热光源。下面结合附
图和实施例对本技术做进一步详细说明。
[0027]一种KW级长条激光加热光源，包括第一柱透镜组14、第二柱透镜组15和第三柱透镜组16，所述第一柱透镜组14包括从下至上顺次设置的第一凹透镜17、第二凹透镜18和第三凹透镜19；第一半导体激光器模块1、第四半导体激光器模块4、第七半导体激光器模块7和第一柱透镜组14的第一凹透镜17、第二凹透镜18、第三凹透镜19一一对应设置；所述第一半导体激光器模块1位于第一平面上，第四半导体激光器模块4位于第二平面上，第七半导体激光器模块7位于第三平面上，所述第一平面低于第二平面，第二平面低于第三平面。
[0028]也就是说，一种KW级长条激光加热光源，包括多个半导体激光器模块，所有半导体激光器模块构成N行M列的矩阵，N为大于等于3的整数，M为大于0的整数，优选的是N＝M＝3。同一行的半导体激光器模块位于同一高度。同一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种KW级长条激光加热光源，其特征在于，包括第一柱透镜组(14)、第二柱透镜组(15)和第三柱透镜组(16)，所述第一柱透镜组(14)包括从下至上顺次设置的第一凹透镜(17)、第二凹透镜(18)和第三凹透镜(19)；第一半导体激光器模块(1)、第四半导体激光器模块(4)、第七半导体激光器模块(7)和第一柱透镜组(14)的第一凹透镜(17)、第二凹透镜(18)、第三凹透镜(19)一一对应设置；所述第一半导体激光器模块(1)位于第一平面上，第四半导体激光器模块(4)位于第二平面上，第七半导体激光器模块(7)位于第三平面上，所述第一平面低于第二平面，第二平面低于第三平面。2.如权利要求1所述的一种KW级长条激光加热光源，其特征在于，所述加热光源还包括和第一柱透镜组(14)结构相同的第二柱透镜组(15)和第三柱透镜组(16)，第二半导体激光器模块(2)、第五半导体激光器模块(5)、第八半导体激光器模块(8)与第二柱透镜组(15)的第一凹透镜(17)、第二凹透镜(18)、第三凹透镜(19)一一对应设置，第三半导体激光器模块(3)、第六半导体激光器模块(6)、第九半导体激光器模块(9)和第三柱透镜组(16)的第一凹透镜(17)、第二凹透镜(18)和第三凹透镜(19)一一对应设置，所述第二半导体激光器模块(2)和第三半导体激光器模块(3)位于第一平面上，第五半导体激光器模块(5)和第六半导体激光器模块(6)位于第二平面上，第八半导体激光器模块(8)和第九半导体激光器模块(9)位于第三平面上。3.如权利要求2所述的一种KW级长条激光加热光源，其特征在于，所述第一柱透镜组(14)、第二柱透镜组(15)、第三柱透镜组(16)均安装在第一平面上。4.如权利要求1所述的一种KW级长条激光加热光源，其特征在于，所述第一凹透镜(17)的有效焦距为
‑
12.7cm，第二凹透镜(18)的有效焦距为
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：单肖楠，梁金华，叶淑娟，
申请(专利权)人：扬州扬芯激光技术有限公司，
类型：新型
国别省市：