[實用新型]二氧化碳激光管全反射頭

有效

• 申請號: 200820071740.4
• 申請日: 2008-04-22
• 公開（公告）號: CN201181805Y
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 孫尚勇;王清文;婁玉華
• 申請（專利權）人: 吉林省永利激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/034
• 分類號: H01S3/034;H01S3/041
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本實用新型屬于激光器部件的技術領域，特別涉及一種用在封離式CO₂激光管全反射端口上的具有自冷卻功能的全反射頭。

背景技術

CO₂激光管的兩個腔鏡是產生激光振蕩的重要條件，光波在放電管內在兩個諧振腔鏡之間反復多次振蕩，通過輸出腔鏡發射出激光束。在光波振蕩過程中，會產生大量無用且有害的熱能，必須把這些熱能有效的帶出激光管外散失掉，才能保證激光管的正常工作。

目前，國內生產的玻璃或石英CO₂激光管多數是采用循環水冷卻的方式進行散熱，把輸出腔鏡和全反射腔鏡分別粘貼到管子的兩個端口上再在輸出腔鏡和全反射腔鏡上分別粘貼水冷盒，用冷卻循環水把有害的熱能帶走，能起到散熱作用，防止腔鏡的微小變形而影響激光束質量。

實踐證明，上述冷卻方式對功率在60瓦以下的激光管比較適用，而對于功率在80瓦以上的直流激勵CO₂激光管不太適用，主要問題在全反射腔鏡上。實際工作中發現，功率在80瓦以上直流激勵CO₂激光管，經常出現全反射腔鏡膜層脫落甚至炸裂而使激光管報廢。經分析認為，加在全反射腔鏡附近的陽極筒上的2萬～3萬伏高電壓容易與全反射腔鏡水冷盒中的水(幾乎零電位)放電，因而使膜層破壞甚至全反射腔鏡炸裂管子報廢。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題，是克服背景技術的全反射腔鏡膜層易于脫落甚至炸裂的缺點，設計具有自冷卻功能的全反射頭，避開了循環水冷盒，再整體與激光管全反射端口對接；同時考慮到高壓電的危險，使用絕緣保護罩保護操作人員的安全。

為實現本實用新型的目的，所設計的具體的技術方案是：

一種二氧化碳激光管全反射頭，結構包括全反射腔鏡，其特征在于，結構還有散熱基體、散熱齒、絕緣保護罩；所述的散熱基體是金屬圓筒，在圓筒外側表面有散熱齒，在圓筒內垂直軸線有一個橫隔，在橫隔的一側粘貼全反射腔鏡；所述的絕緣保護罩是一端帶有底面的圓筒，圓筒的直徑和長度能將散熱齒罩在其內，絕緣保護罩用固緊螺釘固定在散熱基體上。

為了增強散熱效果，絕緣保護罩的底面開有通氣孔，與散熱基體上的散熱齒間留有3～5mm的間隔。

上述的散熱基體、散熱齒選用導熱性能良好的金屬材料制作；全反射腔鏡選用導熱性能較好的硅材料制作，使用導熱膠粘接在散熱基體內的橫隔上；絕緣保護罩的作用是為了安全，因此固定絕緣保護罩的固緊螺釘也應當使用絕緣材料的螺釘。

本實用新型的有益效果在于，省掉了背景技術的用于全反射腔鏡冷卻的水冷盒，避免了高壓放電對全反射腔鏡的損害；采用金屬散熱裝置，加上導熱性能較好全反射腔鏡、導熱膠的使用，絕緣保護罩的底面開有通風孔，很好的實現了全反射腔鏡的自冷卻，保證了激光管的正常工作；同時，絕緣保護罩也保證了激光管和操作人員的安全。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構縱剖面示意圖。

圖2是本實用新型與激光管對接的縱剖面示意圖。

具體實施方式

結合附圖進一步說明本實用新型的結構。

實施例1

圖1給出本實用新型的二氧化碳激光管全反射頭的結構。圖1中，1為散熱基體，2為散熱齒，3為全反射腔鏡，4為保護罩，5為固緊螺釘，6為通氣孔，11為導熱膠，12為連接全反射端口的平面。

如圖1所示，散熱基體1是金屬圓筒，在圓筒內垂直軸線有一個橫隔，在圓筒外表面有散熱齒2，它們都是采用導熱性能良好的金屬材料制成(如鋁合金)，散熱齒2是為了增加散熱面積。全反射腔鏡3是用導熱性能較好的材料(如Si)進行光學拋光再鍍金膜而成，其加工要求較高，不同長度的激光管可設計成不同的曲率半徑，它被用導熱性能良好的導熱膠11固牢粘貼在散熱基體1內的橫隔平面上，并要求熱接觸性能良好。絕緣保護罩4是一端帶有底面的圓筒，圓筒的直徑和長度能將散熱齒2罩在其內，絕緣保護罩4是用絕緣材料，如聚四氟乙烯制成的。固緊螺釘5也是用絕緣材料制成的，用于將絕緣保護罩4固定在散熱基體1上。絕緣保護罩4與散熱基體1上的散熱齒2間有3～5mm的間隔，便于散熱。通氣孔6開在絕緣保護罩4的底面中心，可以促使空氣流通。

實施例2

圖2是組裝完成的全反射頭與激光管對接圖，其中，附圖標記1～6與圖1相同，7為激光管全反射端口，8為陽極筒，9為陽極引線，11為導熱膠，亦是粘貼全反射腔鏡3的平面，12為連接全反射端口的平面。粘貼全反射腔鏡的平面和連接全反射端口的平面12靠機械加工保證平行，平行度在5″～10″。把磨好的激光管全反射端口7的平面緊貼在連接全反射端口的平面12，用氣密方法，如過度頭或真空膠粘劑，牢固的固定在一起，并能起到密封作用。再把絕緣保護罩4套到散熱基體1的外側，用固緊螺釘5固緊。