[實用新型]CO2射頻激光器的介質氣體加速回流裝置

有效

• 申請號: 201720767378.3
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN207038914U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 楊海青;朱奇;楊發清;楊珊
• 申請（專利權）人: 貴陽菲鐳泰克技術有限公司
• 主分類號: H01S3/036
• 分類號: H01S3/036
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 朱麗華

技術領域

本實用新型涉及一種CO2射頻激光器的介質氣體加速回流裝置，屬于CO2激光器技術領域。

背景技術

中小功率射頻CO2激光器具有裝置緊湊、封離運轉、免維護、成本低、調制特性優良、輸出光束質量高、功率穩定性優異、運行可靠性高和使用壽命長等優秀性能，在材料加工，醫療外科和激光雷達等行業得到了廣泛的應用。

CO2激光器的基本原理是，將混合介質氣體放在光振蕩器中，利用CO2分子的振動和轉動能級間的躍遷產生激光。激光介質氣體由CO2、N2和He三種氣體按一定比例混合而成，混合介質氣體氣壓接近于大氣壓。為實現重復頻率運轉，要求混合介質氣體在激光器工作腔內循環流動，為得到穩定功率的激光輸出，需要實現一定重復頻率、均勻穩定的輝光放電，其中，混合介質氣體在放電區的氣流速度與流速分布均勻性是影響輝光放電穩定性的重要影響因素。由于激光器的體積有限，放電區是一個狹長的流道截面，流場中的氣體沒有充分發展的空間，各個位置幾乎都是過渡流的狀態，需要在有限的空間里盡可能使放電區的氣流更加均勻，并減少機械和氣流振動的影響。由此，需要一種能夠提供混合介質氣體的氣體回流速度和流速均勻性的裝置，保證激光器輸出激光的穩定性。

實用新型內容

鑒于上述原因，本實用新型的目的在于提供一種CO2射頻激光器的介質氣體加速回流裝置，能夠加速激光器在工作時的介質氣體回流速度，提高流速均勻性，從而提高激光器輸出功率的穩定性。

為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

本實用新型的優點在于：

1、本實用新型通過在激光放電腔內設置回流風扇，通過控制回流風扇調節介質氣體的回流速度，提高流速均勻性，從而提高激光器輸出功率的穩定性；

2、回流風扇設置于遠離激光出光口的一側，避免影響光路，提高介質氣體的均勻穩定放電；

3、回流風扇設置為雙軸或多軸變頻風扇，保證氣流在放電區的均勻性，同時氣流在風扇進出口的動能損失小，實現氣流運動穩定性；

4、回流風扇的葉片由高強鋁合金材料制成，強度高，質量輕，能夠滿足風扇的高效、高速、小型化要求，且機械振動少，對氣流的擾動小，能夠獲得振動極小的穩定運行；

5、本實用新型結構簡單，成本低，能夠有效延長激光器的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的CO2射頻激光器的左視圖。

圖3是本實用新型的CO2射頻激光器的右視圖。

圖4是本實用新型一具體實施例中的回流風扇的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1-3所示，CO2射頻激光器包括激光放電腔及控制電路，密閉的激光放電腔由上框板1、下框板2、左框板8、右框板9及兩側端板3、4圍構而成，兩個相對設置的射頻電極板5、6通過兩側端板3、4固定于激光放電腔內部，兩個射頻電極板5、6的相對側設置放電電極51、61，兩放電電極51、61之間形成介質氣體放電區。上述CO2射頻激光器的結構已屬現有技術，本實用新型不進行詳細說明。

如圖1、4所示，本實用新型公開的CO2射頻激光器的介質氣體加速回流裝置，是于激光放電腔內設置回流風扇7，控制電路的變頻控制輸出端與回流風扇的控制端相連接，激光器在激發狀態下，通過控制電路控制回流風扇實現變頻控制調節介質氣體的流速。

回流風扇7通過固定座71固定于其中一射頻電極板5的支撐結構上，且回流風扇7設置于遠離激光出光口10的一側，避免影響激光光路，回流風扇的主軸的中心距離較近的端板(圖1中的端板4)的距離小于射頻電極板長度的1/5。

為提高介質氣體的流動均勻性，回流風扇7設置為雙軸或多軸變頻風扇，多個回流風扇沿垂直于光路的方向設置。回流風扇的轉速要求在0～2000轉/min，通過變頻控制調節介質氣體的流動性，在激光放電腔內控制介質氣體的流速為0～15L/min，保證介質氣流的流動均勻性，同時氣流在回流風扇進出口的動能損失小，實現氣流運動的穩定性。

回流風扇的葉片由高強度鋁合金材料制成，如7075鋁，其強度高，質量輕，能夠滿足風扇的高效、高速、小型化要求，且機械振動少，對氣流的擾動小，能夠獲得振動極小的穩定運行。

以上所述是本實用新型的較佳實施例及其所運用的技術原理，對于本領域的技術人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下，任何基于本實用新型技術方案基礎上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本實用新型保護范圍之內。