水导激光耦合装置及系统制造方法及图纸

本申请公开一种水导激光耦合装置。该装置包括光纤耦合组件、耦合检测组件、孔径角调节组件和水导耦合组件；光纤耦合组件用于接收激光束，并将激光束耦合后出射；耦合检测组件邻近光纤耦合组件设置，用于检测光纤耦合组件的耦合效果；孔径角调节组件对接光纤耦合组件设置，用于调节经光纤耦合组件出射的激光束的孔径角，并使激光束以聚焦的方式出射；水导耦合组件对接孔径角调节组件设置，水导耦合组件包括用于水射流喷出的喷嘴；其中，孔径角调节组件与水导耦合组件之间满足：经孔径角调节组件出射的激光束耦合进喷嘴内，激光束的焦点位于喷嘴的下方。本申请技术方案可提高孔径角调节组件和喷嘴的使用寿命。本申请还提供一种水导激光耦合系统。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及水导激光，特别涉及一种水导激光耦合装置及系统。

技术介绍

1、水导激光加工技术是一项将水射流与激光耦合的复合加工技术，经过增压的水进入耦合腔室10后通过直径几十微米的喷嘴20喷出，形成足够长的稳定水射流30，并与外部空气形成类似于光纤的纤芯与包层的关系，激光束40则通过聚焦透镜50以及窗口玻璃60进入耦合腔室10，在喷嘴20处20与水射流30发生耦合，当激光束40的入射角大于或等于临界角时，就会在水射流与空气的分界面发生全反射，并被限制在水射流30中，从而将能量传导到待加工的工件100表面，完成加工。原理如图1所示。

2、为了在传导高功率激光时增加喷嘴20和窗口玻璃60的寿命，使高功率水导激光系统可以在无人监控的情况下长时间连续加工，从而提高加工深度以及加工质量，现有技术提出根据激光束40焦点p0在水射流中的位置，激光束40的聚焦锥角和激光束40在喷嘴20平面的宽度来设置水导激光系统的参数。该方法一方面通过增大窗口玻璃60的光斑尺寸，降低其表面的光功率密度，从而减小窗口损伤，如图2所示为提供不同光斑尺寸的方法示意图，另一方面通过小的光本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种水导激光耦合装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤耦合组件包括：

3.根据权利要求2所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤靠近所述第一聚焦透镜的一端设置有用于增大接收角的端面透镜，所述端面透镜为球形端面透镜、圆锥形透镜和二次曲面透镜中的一种。

4.根据权利要求3所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述孔径角调节组件包括：

5.根据权利要求4所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤耦合组件还包括光纤夹具，所述光纤夹具用于夹持所述光纤；所述孔径角调节组件还包括透镜安装座，所述透镜...

【技术特征摘要】

1.一种水导激光耦合装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤耦合组件包括：

3.根据权利要求2所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤靠近所述第一聚焦透镜的一端设置有用于增大接收角的端面透镜，所述端面透镜为球形端面透镜、圆锥形透镜和二次曲面透镜中的一种。

4.根据权利要求3所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述孔径角调节组件包括：

5.根据权利要求4所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述光纤耦合组件还包括光纤夹具，所述光纤夹具用于夹持所述光纤；所述孔径角调节组件还包括透镜安装座，所述透镜安装座用于固定所述第一自聚焦透镜和所述第二自聚焦透镜；

6.根据权利要求5所述的水导激光耦合装置，其特征在于，所述水导耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴旭，张保，欧阳德钦，李春波，陈业旺，吕启涛，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：