[實用新型]一種大功率激光輸出頭

有效

• 申請號: 201420025815.0
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN203734128U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 龍躍金;王伶俐
• 申請（專利權）人: 光越科技（深圳）有限公司
• 主分類號: H01S3/13
• 分類號: H01S3/13;H01S3/042;G02B27/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光切割、激光焊接、激光表面處理等激光工業技術領域，尤其涉及一種可用于高功率激光系統的大功率激光輸出頭。

背景技術

前隨著高功率光纖激光器輸出功率的不斷提升，對光纖輸出端口的要求越來越高。我國受限于材料及器件的水平，目前僅能穩定生產千瓦以內的高功率光纖激光器，離國外現今的水準尚有不小差距。光纖本身對激光的抗損傷閾值很高，但激光若是僅在光纖中傳輸而不導出，則失去其存在的意義。就目前的技術方案，通常稱之為擴束技術，是在傳輸光纖的輸出端熔接一段無芯光纖以擴大光斑尺寸從而大大降低輸出端面功率密度。但以目前的熔接設備，難以保證當無芯光纖的尺寸夠大時仍然得到穩定可靠的熔接，主要表現是熔接點強度難以保證從而可靠性差，熔接點兩端的光纖直徑差異過大、熔接點質量差從而導致光束質量大大降低；這些缺陷隨著無芯光纖的變大愈加明顯。但是如果無芯光纖不夠大、輸出光斑大小無法保證則存在因功率密度過大而損傷的風險。此時，設備并不能提供穩定的量產可能性，也不能進一步提升功率容限。雖然，表面幾乎完美的處理和選擇不鍍制增透膜能將功率容限發揮到此種技術的極致，但如此不僅損失了約4%的光功率，同時造成了另外的難以解決的負面問題：極高的熱累積，熱累積和過高的功率密度所形成的熱效應和電場效應在很高功率之下對輸出端面和器件結構是致命的。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供了一種大功率激光輸出頭，解決了目前光纖激光器輸出頭無法穩定可靠運行和有效量產的問題。

本實用新型通過以下技術方案實現：一種大功率激光輸出頭，包括傳輸光纖、擴束棒和布置于傳輸光纖和擴束棒之間的擴束光纖，所述傳輸光纖、擴束棒、擴束光纖連接組成擴束光纖組件，且在擴束光纖組件側面設有感應器，所述擴束棒布置于冷凝器內，擴束棒前端面正對準直透鏡。

進一步地，所述擴束光纖為過渡連接部，連接傳輸光纖和擴束棒。

進一步地，所述擴束棒是由透明的材料組成的棒狀體，且所述擴束棒與擴束光纖的連接端為喇叭形端。

進一步地，所述感應器為溫度傳感器或功率探測器。

進一步地，所述冷凝器在擴束棒一側設有進水口，在擴束棒的另一側設有出水口。

進一步地，所述傳輸光纖、擴束光纖，擴束棒、感應器、冷凝器、準直透鏡布置于外圍封裝件內。

與現有的技術相比，本實用新型的有益效果是：本實用新型通過熔接一段特殊結構的擴束棒使熔接難度大大降低并使損傷閾值、可靠性、性能、可量產性大大提高，用水冷的方式急時帶走可能累積的熱量從而保證激光輸出頭部分，始終工作在安全的溫度范圍，并加以完善嚴密的溫度傳感、功率探測方式，全方位、迅速的反饋激光輸出頭的即時工作狀態，使該實用新型揭示的結構具有低成本、高可靠性、光斑擴大任意、透過率高、光束質量好、裝配簡易、損傷閾值可控、工作極限高、反饋及時、操作安全、設計靈活等諸多優點。總之，本實用新型所揭示的激光輸出頭結構，是生產研制高功率光纖激光器的優良解決方案，能十分廣泛的應用于很多種不同功率級別的激光器和科研、國防用途。

附圖說明

圖1為本實用新型一種大功率激光輸出頭的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，本實用新型涉及一種可用于高功率激光系統的大功率激光輸出頭，包括傳輸光纖5、擴束棒7和布置于傳輸光纖5和擴束棒7之間的擴束光纖6，所述傳輸光纖5、擴束棒7、擴束光纖6連接組成擴束光纖組件，且在擴束光纖組件側面設有感應器1，所述擴束棒7布置于冷凝器4內，擴束棒7前端面正對準直透鏡8，所述擴束光纖6為過渡連接部，連接傳輸光纖5和擴束棒7，所述擴束棒7是由透明的材料組成的棒狀體，且所述擴束棒7與擴束光纖6的連接端為喇叭形端9，所述感應器1為溫度傳感器或功率探測器，所述冷凝器4在擴束棒7一側設有進水口2，在擴束棒7的另一側設有出水口3，所述傳輸光纖5、擴束光纖6、擴束棒7、感應器1、冷凝器4、準直透鏡8布置于外圍封裝件10內。

實施例1