[發明專利]一種激光束吸收裝置

在審

• 申請號: 201410413052.1
• 申請日: 2014-08-20
• 公開（公告）號: CN104133295A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 丁建永;周軍;宋維爾;姚紅權;肖湖福;郝麗云
• 申請（專利權）人: 南京中科神光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B27/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉霞

技術領域

本發明涉及激光領域，具體涉及一種可安全吸收多余激光束的裝置。

背景技術

1960年，美國物理學家T.H.梅曼研制出第一臺紅寶石激光器。自問世以來，激光技術獲得極大的發展，廣泛應用于工業、通訊、醫療、科研、國防等領域。激光器的種類越來越多，輸出功率越來越高，應用領域越來越廣泛。在使用激光器的過程中，有一點必須引起我們高度重視，即激光安全問題。人眼作為一種光學成像系統是十分脆弱的，尤其在激光束面前。激光致盲的案例日趨增多，因此激光安全問題開始引發人們的特別關注。根據激光的危險程度加以分類(級)，按國際電工委員會(IEC)的標準，激光產品可分五類(級)。在國內，針對激光安全出臺了許多標準，指導激光使用人員如何安全操作激光。

在激光研發或使用過程中，激光束會由不同窗口輸出。通常使用的做法是在光路上加裝擋板，防止激光束傳播誤傷他人。這種做法存在的一個問題就是，光束打在擋板上被漫反射，當激光功率較高時，雜散光也會對人眼造成傷害。因此，需要開發一種裝置來有效收集并吸收這些多余激光束，以保證激光操作者的人身安全。

中國專利申請號201310320917.5公開了一種高能激光擴束吸收裝置，包括激光擴束錐、能量吸收腔、前面板和固定板；其能量吸收腔為空心圓筒體，前面板設置在能量吸收腔的激光入射端，中間開有激光入射孔，激光入射孔正對擴束錐；固定板設置在能量吸收腔的后端，用于固定激光擴束錐；激光擴束錐包括沿激光入射方向依次設置的一只擴束尖錐、至少兩只擴束球錐和圓筒過渡段，且沿激光入射方向的各級圓筒過渡段的圓筒半徑逐級增大；擴束尖錐和擴束球錐均為空心結構且擴束錐表面鍍有高反射膜。該裝置雖然能有效降低經激光擴束錐入射至熱吸收筒體的激光功率密度，但是該裝置不僅結構復雜、使用不夠靈活，而且通用性差：對激光束不能進行直接的安全吸收而是需要經歷中間額外的擴束步驟，導致了整個裝置具有結構復雜、使用不夠靈活等缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種結構簡單、具有良好收集和吸收效果的激光束安全吸收裝置。

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明采取的技術方案為：一種激光束吸收裝置，包括吸收鏡筒，可變小孔光闌，凹透鏡，光楔和吸收體；所述可變小孔光闌固定于吸收鏡筒的前端，所述凹透鏡和光楔固定于吸收鏡筒的尾端，所述吸收體頂端開孔與吸收鏡筒連接。

所述可變小孔光闌固定于吸收鏡筒前端，可以根據入射激光束的寬度來調節孔徑大小。

所述凹透鏡和光楔固定于吸收鏡筒尾端，表面可鍍對應激光的增透膜，當然也可以不鍍膜。

優選的，所述吸收體為空心球體結構，球體內壁不光滑，內壁涂有可吸收激光的涂料或做發黑處理；更優選的，所述空心球體結構由2個半球組合而成：所述吸收體有2個半球組合而成，其頂端開孔與吸收鏡筒連接。

優選的，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。

所述的吸收鏡筒有一定長度和直徑，內壁涂有可吸收激光的涂料或做發黑處理；更優選的，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。

優選的，所述凹透鏡為平凹球透鏡。其作用是使激光束發散，防止過度集中的激光束功率太高，損壞吸收體。

所述的吸收鏡筒，可變小孔光闌，凹透鏡，光楔的直徑大小都可以根據光束的直徑來設計，以匹配各種型號的激光器。

本發明的激光束安全吸收裝置在吸收鏡筒前端放置可變小孔光闌，可以有效防止入射激光散射溢出。凹透鏡焦距較小，使激光束充分擴散，可以有效防止能量密度較高的激光束損壞吸收體。光楔角度較大，使光束有效偏折，打在吸收體下部的光束散射后被吸收體吸收。凹透鏡和光楔可以相互配合，產生協同作用，使得激光在吸收體內部發生不同方向發散，即使一次吸收不完全，也可以經過多次反射仍確保激光全部停留在吸收體內部，最后激光完全被吸收。吸收鏡筒長度可在10mm-200mm范圍內可調，內壁處理后也起到吸收散射光束的作用。激光束經過層層吸收和防護，完全被吸收裝置約束在吸收體內部，無激光溢出，起到十分良好的保護工作人員的作用。此外，本發明的裝置還有著結構簡單、使用靈活、堅固耐用等優點。

附圖說明

圖1為本發明的一種激光束安全收集吸收裝置的結構示意圖；圖1中標號：1.吸收鏡筒；2.可變小孔光闌；3.凹透鏡；4.光楔；5.吸收體；6.吸收鏡筒上的固定接口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明的激光束安全吸收裝置做進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。