[發(fā)明專利]一種防水穩(wěn)定型高功率光纖激光器系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711298544.0
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107946885A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉進(jìn)輝;丁建武
• 申請（專利權(quán)）人: 光惠（上海）激光科技有限公司
• 主分類號: H01S3/067
• 分類號: H01S3/067
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31224
• 代理人: 呂伴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種防水穩(wěn)定型高功率光纖激光器系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著光纖激光器的發(fā)展，可以單根光纖輸出功率幾千瓦以上，工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。為了提高效率和散熱，高功率激光器通常使用21—24℃的水冷系統(tǒng)散熱，而工業(yè)加工光纖激光器通常在高濕度、高溫、多金屬灰塵等惡劣環(huán)境中進(jìn)行工作。在高溫、高濕環(huán)境，21—24℃水冷系統(tǒng)散熱條件下工作，高功率光纖激光器內(nèi)部很容易產(chǎn)生冷凝水現(xiàn)象，影響光學(xué)無源器件性能，同時加速電子元器件、電路控制系統(tǒng)老化，甚至短路燒毀，存在安全隱患；多粉塵環(huán)境下工作，很容易使高功率激光器內(nèi)部產(chǎn)生粉塵污染，影響光纖關(guān)鍵焊接點(diǎn)的穩(wěn)定，產(chǎn)生局部過熱，導(dǎo)致高功率光纖激光器輸出功率不穩(wěn)定、光斑質(zhì)量變差、激光器帶病工作等隱患。

為了解決高溫、高濕、多粉塵環(huán)境下，光纖激光器內(nèi)部冷凝水現(xiàn)象和粉塵污染，提高光纖激光器的穩(wěn)定性和安全性，傳統(tǒng)的處理方法有恒濕恒溫的空調(diào)房、向激光器內(nèi)部持續(xù)注入惰性氣體等，增加了成本，嚴(yán)重限制了使用環(huán)境和領(lǐng)域。而且工業(yè)應(yīng)用光纖激光器輸出功率高、內(nèi)部光纖焊點(diǎn)多、光學(xué)器件老化損耗局部過熱、電子器件老化過壓過流等問題，影響高功率光纖激光器的穩(wěn)定性，必須實(shí)時監(jiān)控和實(shí)時處理光纖激光器內(nèi)部異常，及時防止光纖激光器帶病工作導(dǎo)致燒毀，造成更大損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決工業(yè)應(yīng)用光纖激光器在高溫、高濕、多粉塵等惡劣環(huán)境下工作的冷凝水現(xiàn)象、粉塵污染等問題，提出了一種防水穩(wěn)定型高功率光纖激光器的系統(tǒng)，保證工業(yè)應(yīng)用高功率激光器的穩(wěn)定性和安全性。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種防水穩(wěn)定型工業(yè)級高功率光纖激光器系統(tǒng)，包括工業(yè)級高功率光纖激光器系統(tǒng)和與所述工業(yè)級高功率光纖激光器系統(tǒng)連接的電源接口、激光輸出光纜、電源控制接口、系統(tǒng)I/O接口、RS232接口、工作指示燈、無線WIFI天線接口、網(wǎng)線接口，水冷入口和水冷出口，其特征在于，還包括一個密封機(jī)箱，所述工業(yè)級高功率光纖激光器系統(tǒng)安裝在所述密封機(jī)箱內(nèi)，所述電源接口、電源控制接口、系統(tǒng)I/O接口、RS232接口、工作指示燈、無線WIFI天線接口、網(wǎng)線接口、水冷入口和水冷出口安裝在所述密封機(jī)箱的一表面上并均與所述密封機(jī)箱的一表面之間通過防水防塵處理；所述激光輸出光纜穿過所述密封機(jī)箱的一表面并與所述密封機(jī)箱的一表面之間通過防水防塵處理。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述密封機(jī)箱包括上面板、下面板以及一個由前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板圍成的一個機(jī)箱框體，所述上面板、下面板與所述前側(cè)板、后側(cè)板、左側(cè)板、右側(cè)板之間采用密封膠或激光封焊連接，所述密封機(jī)箱的一表面為所述后側(cè)板。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述工業(yè)級高功率光纖激光器系統(tǒng)包括一具有光纖繞盤的水冷板、激光光路模塊、一個泵浦和調(diào)制驅(qū)動模塊、一個主控系統(tǒng)模塊、一個監(jiān)控和保護(hù)模塊、一個外部控制模塊和電路接口電路，所述激光光路模塊中的增益光纖、焊點(diǎn)、光學(xué)器件安裝在所述具有光纖繞盤的水冷板上表面刻槽的繞線盤內(nèi)，所述主控系統(tǒng)模塊、泵浦和調(diào)制驅(qū)動模塊、監(jiān)控和保護(hù)模塊、外部控制模塊安裝在所述具有光纖繞盤的水冷板的下表面上；所述電源接口、電源控制接口與所述電路接口電路電連接，所述系統(tǒng)I/O接口、RS232接口、無線WIFI天線接口、網(wǎng)線接口與所述外部控制模塊通訊連接；所述工作指示燈與所述主控系統(tǒng)模塊電連接；所述水冷入口和水冷出口與所述具有光纖繞盤的水冷板中的冷卻循環(huán)水路連接；所述激光輸出光纜與激光輸出光纖連接。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述主控系統(tǒng)模塊接收和反饋外部控制模塊指令，對所述泵浦和調(diào)制驅(qū)動模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；接收所述監(jiān)控和保護(hù)模塊的數(shù)據(jù)，判斷發(fā)現(xiàn)記錄和處理異常，再反饋指令給監(jiān)控和保護(hù)模塊處理，和反饋參數(shù)設(shè)置給所述泵浦和調(diào)制驅(qū)動模塊，構(gòu)成閉環(huán)反饋。

由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.機(jī)箱密封性好，本發(fā)明設(shè)計的密封機(jī)箱防護(hù)等級IP67，解決工業(yè)應(yīng)用激光器內(nèi)部的冷凝水、粉塵導(dǎo)致的高功率光纖激光器老化和不穩(wěn)定等問題，降低成本。

2.本發(fā)明通過系統(tǒng)內(nèi)部模塊的閉環(huán)反饋保證工業(yè)應(yīng)用高功率光纖激光器輸出功率的穩(wěn)定性。

3.本發(fā)明的監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)的反饋機(jī)制能有效防止泵浦驅(qū)動和調(diào)制模塊的過壓過流、關(guān)鍵點(diǎn)溫度異常、光學(xué)器件輸出異常等問題導(dǎo)致的高功率光纖激光器的帶病工作，保證工業(yè)應(yīng)用的安全性和可靠性。