一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置制造方法
【專利摘要】一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，包括：一個實現(xiàn)大功率激光光路切換的光閘組件、安裝架（8）、吸收體（11）、一個光纖耦合頭（14）、吸收大功率激光（15）的吸收體組件以及密封防護罩（16），其特征在于：所述的連接塊（1）的一端安裝有45°全反射鏡（4），連接塊（1）的另一端固定在步進電機（6）的轉軸上，步進電機（6）帶動連接塊（1）和45°全反射鏡（4）在一定角度內往復擺動，45°全反射鏡（4）控制大功率激光的光路走向，實現(xiàn)大功率激光的光路在2個不同方向的快速切換。本實用新型通過電機的旋轉帶動發(fā)射鏡位置的切換,實現(xiàn)了高速的激光光路切換。通過多個光閘系統(tǒng)的聯(lián)動還能實現(xiàn)多光路切換輸出的要求。
【專利說明】一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于大功率激光器領域，涉及大功率激光器開關光之間的切換過程及多光路切換輸出應用的集成式高速大功率激光光閘切換裝置。
【背景技術】
[0002]激光器在應用過程中，要求在不斷電的過程中快速進行大功率激光發(fā)出與停止之間的切換，或者使大功率激光切換至另一方向輸出。在停止大功率激光發(fā)出時大功率激光能夠在激光器內被吸收掉，在大功率激光工作中能夠指示大功率激光的出光位置。為達到這一目的，就需要在激光器中安裝光閘吸收裝置。
[0003]激光器光閘系統(tǒng)驅動目前有擺動氣缸，電磁鐵，電磁閥等結構，氣缸、電磁閥實現(xiàn)直線運動，降低了光閘系統(tǒng)的反應速度，擺動氣缸有需要接入驅動氣體，不便于集成。
【發(fā)明內容】
[0004]針對以上問題，本實用新型的目的在于提供一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，是將45°全反射鏡直接安裝在電機連接塊上，能與系統(tǒng)高速聯(lián)動，通過反射式激光輸出的方式提高了激光系統(tǒng)的安全系數，對整個激光系統(tǒng)的輻射安全多了重保障。
[0005]本實用新型的技術方案是通過以下方式實現(xiàn)的:一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，包括:一個實現(xiàn)大功率激光光路切換的光閘組件、安裝架、吸收體、一個光纖耦合頭、吸收大功率激光的吸收體組件以及密封防護罩，所述光閘組件由一個步進電機、一個連接塊以及一個小功率LD，其特征在于:所述的連接塊的一端安裝有45°全反射鏡，連接塊的另一端固定在步進電機的轉軸上，步進電機帶動連接塊和45°全反射鏡在一定角度內往復擺動，45°全反射鏡控制大功率激光的光路走向，實現(xiàn)大功率激光的光路在個不同方向的快速切換，小功率LD激光安裝在45°全反鏡后面用于指示切換后的大功率激光出射位置。
[0006]所述的連接塊由步進電機驅動45°全反射鏡運轉，45°全反射鏡設有二個位置:擋光位置:大功率激光經45°全反射鏡反射進入光纖耦合頭；通光位置:大功率激光進入吸收體，小功率LD發(fā)出有色指示光直接進入光纖耦合頭。
[0007]所述的步進電機設在安裝架上，安裝架具有兩個限制連接塊運動極限位置的限位柱1、限位柱II和兩個限制限位開關，限位開關I用于指示45°全反射鏡擋光位置、限位開關II用于控制小功率LD的指示位置。
[0008]所述的45°全反射鏡的背面貼有一金屬片，金屬片與所述限位開關1、限位開關II構成45°全反射鏡的運動限位及工作準確位置，限位開關I導通時顯示45°全反射鏡處于能夠全部反射大功率激光的準確位置。
[0009]所述的吸收體具有使冷卻水出入吸收體的入水嘴和出水嘴。
[0010]所述的光閘組件可含兩個，通過控制光閘組件的通光擋光的組合實現(xiàn)雙光路輸出。[0011]本實用新型，通過電機的旋轉帶動發(fā)射鏡位置的切換，實現(xiàn)了高速的激光光路切換。通過多個光閘系統(tǒng)的聯(lián)動還能實現(xiàn)多光路切換輸出的要求，集成式電機的結構相對于普通的步進電機來說少了額外的驅動器便于系統(tǒng)集成，通過反射式激光輸出的方式提高了激光系統(tǒng)的安全系數，通過多個光閘系統(tǒng)的聯(lián)動還能實現(xiàn)多光路切換輸出的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的立體圖；
[0013]圖2為激光用光閘切換裝置不擋光位置時的俯視圖；
[0014]圖3為激光用光閘切換裝置擋光位置時的俯視圖；
[0015]圖4為激光用光閘切換裝置雙光閘組件串聯(lián)放置雙路切換輸出時的俯視圖。
[0016]圖中:1連接塊、2限位柱1、3限位開關1、445°全反射鏡、5金屬片、6步進電機、7限位開關I1、8安裝架、9限位柱I1、10小功率LD、11吸收體、12冷卻水出口、13冷卻水入口、14光纖耦合頭、15大功率激光、密封盒16。
【具體實施方式】
[0017]由圖1知，一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，包括:連接塊1、限位開關I 3、安裝架8、步進電機6、限位柱I 2限位柱119、45°全反射鏡4、金屬片5。步進電機6安裝在安裝架8上，連接塊I安裝在電機6上，45°全反射鏡4安裝在連接塊I上，步進電機6帶動連接塊I在一定角度內往復擺動，連接塊I帶動45°全反射鏡4也成一定角度往復擺動，實現(xiàn)對大功率激光15光路的切換。安裝架8上具有兩個限位柱，限位柱12和限位柱II 9，限制連接塊I擺動位置。在靠近45°反射鏡4位置安裝有兩個限位開關，限位開關I 3和限位開關II 7，限位開關與45°反射鏡背面的金屬片5，共同指示45°反射鏡位置。
[0018]由圖2知，是激光用光閘切換裝置不擋光位置時的俯視圖；當不需要激光輸出時，步進電機6驅動連接塊1，帶動45°全反射鏡4，處于圖2位置，大功率激光15直接入射吸收體11，吸收體11具有冷卻水出口 12和冷卻水入口 13，吸收體11內具有水冷結構，大功率激光能量被循環(huán)冷卻水帶走。此時小功率LD10，點亮入射耦合頭，通過光纖輸出指示大功率激光15出射位置。
[0019]由圖3知，是激光用光閘切換裝置擋光位置時的俯視圖；當需要激光輸出時，步進電機6驅動連接塊I，帶動45°全反射鏡4，處于圖3位置，大功率激光15被45°全反射鏡反射入光纖耦合頭14，透射過去的部分微弱激光進入吸收體11，吸收體11內有冷卻水結構，水冷結構帶走能量。
[0020]由圖2、圖3知，本大功率用激光高速光閘裝置元件布局順序為:大功率激光15，45°全反射鏡4與連接塊I安裝在步進電機6上與大功率激光15成45°夾角，吸收體11放置在大功率激光15入射光路上，光纖耦合頭14放在大功率激光15，經過45°全反射鏡4反射后的光路上。
[0021]本大功率激光用高速光閘裝置光閘組件、小功率LDlO外安裝密封盒16，吸收體11及光纖耦合頭14與密封盒16密封安裝。
[0022]本大功率激光用高速光閘裝置具體使用方法為:以大功率激光15為安裝基準，安裝光閘組件與光纖耦合頭14，使光閘擋光時大功率激光15能夠反射進入光纖耦合頭14經由光纖17輸出。當需要阻斷激光輸出時光閘組件的步進電機6驅動連接塊I帶動45°全反射鏡4偏離光路處于如圖2位置，限位開關II 7檢測到位，大功率激光15進入吸收體11。此時小功率LDlO點亮有色小功率激光進入光纖耦合頭14經光纖輸出指示大功率激光15出射位置。當需要激光輸出時光閘組件的步進電機6驅動連接塊I帶動45°全反射鏡4進入光路如圖3位置，限位開關I 3檢測到位。大功率激光15經45°全反射鏡反射進入耦合頭經光纖輸出。以上為本大功率激光用高速光閘一個動作周期。
[0023]由圖4知，是激光用光閘切換裝置雙光閘組件串聯(lián)放置雙路切換輸出時的俯視圖。本大功率激光用光閘裝置內可含兩個光閘組件，通過控制光閘組件的通光擋光的組合實現(xiàn)雙光路輸出。
[0024]多個光閘組件串聯(lián)放置，通過控制各個光閘組件的通光、擋光動作的組合實現(xiàn)多光路切換輸出。
【權利要求】
1.一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，包括:一個實現(xiàn)大功率激光光路切換的光閘組件、安裝架(8)、吸收體(11)、一個光纖耦合頭(14)、吸收大功率激光(15)的吸收體組件以及密封防護罩(16)，所述光閘組件由一個步進電機(6)、一個連接塊(I)以及一個小功率LD (10)，其特征在于:所述的連接塊(I)的一端安裝有45°全反射鏡(4)，連接塊(I)的另一端固定在步進電機(6 )的轉軸上，步進電機(6 )帶動連接塊(I)和45 °全反射鏡(4 )在一定角度內往復擺動，45 °全反射鏡(4 )控制大功率激光的光路走向，實現(xiàn)大功率激光的光路在2個不同方向的快速切換，小功率LD (10)激光安裝在45°全反射鏡(4)后面用于指示切換后的大功率激光(15)出射位置。
2.如權利要求1所述的一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，其特征在于:所述的連接塊(I)由步進電機(6)驅動45°全反射鏡(4)運轉，45°全反射鏡(4)設有二個位置:擋光位置:大功率激光(15)經45°全反射鏡(4)反射進入光纖耦合頭(14);通光位置:大功率激光(15)進入吸收體(11)，小功率LD (10)發(fā)出有色指示光直接進入光纖耦合頭(14)。
3.如權利要求1所述的一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，其特征在于:所述的步進電機(6 )設在安裝架(8 )上，安裝架(8 )具有兩個限制連接塊(I)運動極限位置的限位柱I (2)、限位柱II (9)和兩個限制限位開關，限位開關I (3)用于指示45°全反射鏡(4)擋光位置、限位開關II (7)用于控制小功率LD (10)的指示位置。
4.如權利要求1所述的一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，其特征在于:所述的45°全反射鏡(4)的背面貼有一金屬片(5)，金屬片(5)與所述限位開關I (3)、限位開關II (7)構成45°全反射鏡(4)的運動限位及工作準確位置，限位開關I (3)導通時顯示45°全反射鏡(4)處于能夠全部反射大功率激光(15)的準確位置。
5.如權利要求1所述的一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，其特征在于:所述的吸收體(11)具有使冷卻水出入吸收體的入水嘴(12)和出水嘴(13)。
6.如權利要求1所述的一種集成式高速大功率激光光閘切換裝置，其特征在于:所述的光閘組件可含兩個，通過控制光閘組件的通光擋光的組合實現(xiàn)雙光路輸出。
【文檔編號】H01S3/00GK203616529SQ201320762044
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】俞賢民, 趙鵬飛, 農光壹, 林學春, 林培晨 申請人:江蘇中科四象激光科技有限公司