[實用新型]一種具有輸出光路和出光功率檢測功能的水冷式易拆洗激光輸出頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720992118.6
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN207409793U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉進輝;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: H01S3/04
• 分類號: H01S3/04;H01S3/042;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

本實用新型公開的一種具有輸出光路和出光功率檢測功能的水冷式易拆洗激光輸出頭,其包括金屬內(nèi)套筒,在金屬內(nèi)套筒內(nèi)設(shè)置有模式剝離單元、擴束單元和光纖；帶有水路接口的金屬外套筒,金屬外套筒套在金屬內(nèi)套筒的外表面上，金屬外套筒的內(nèi)表面與金屬內(nèi)套筒外表面上的冷卻水導(dǎo)流槽形成冷卻水通路；內(nèi)部設(shè)置有光敏熱敏傳感器的可拆分插銷,可拆分插銷插入金屬內(nèi)套筒的第二端中；光纖與擴束單元光路連接再依次穿過模式剝離單元、可拆分插銷。本實用新型中的激光輸出頭分成內(nèi)外兩個金屬套筒,重要而脆弱的傳輸光纖，擴束單元和模式剝離單元均被封裝在輸出頭的金屬內(nèi)套筒中,在冷卻管路發(fā)生堵塞時,可以方便地拆卸清洗而不用擔(dān)心內(nèi)部光學(xué)單元被破壞。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光纖激光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有輸出光路和出光功率檢測功能的水冷式易拆洗激光輸出頭,該激光輸出頭可以應(yīng)用于激光切割，激光焊接，和激光淬火技術(shù)。

背景技術(shù)

光纖激光器因為有著較高的能量轉(zhuǎn)換效率,較好的穩(wěn)定性和工作壽命等優(yōu)點，在近些年來被廣泛應(yīng)用于科研和工業(yè)領(lǐng)域。這些領(lǐng)域應(yīng)用的需要使得光纖激光器的輸出功率被不斷地提高。對于大功率光纖器而言，因為傳輸光纖的出端面的功率密度非常高,任何微小的缺陷和污染都會導(dǎo)致光纖損毀, 所以大功率的光纖激光器的傳輸光纖并不能直接同準直聚焦單元相連，末端須要連接帶有擴束功能的輸出頭(EP0619508)。

為了提高輸出光斑質(zhì)量，當(dāng)前主流輸出頭內(nèi)部都帶有模式剝離器，用于剝離包層中的殘留泵浦光和其他高階模。包層光剝離過程伴隨著熱量的產(chǎn)生, 如不及時排走,累積的熱量可能會導(dǎo)致光纖損毀。為了可靠地排除這些熱量, 之前的方式(EP0910810)是直接將冷卻水通入輸出頭，讓其沖刷輸出頭內(nèi)壁，這個時候光纖同冷卻水直接接觸沒有任何隔離。這種方式可以有效地帶走熱量,但是卻有著非常顯著的缺陷:水流的波動可能導(dǎo)致光纖抖動,影響輸出光斑的穩(wěn)定性，在極端情況下水流可能沖斷光纖。此外如果水質(zhì)不干凈就會導(dǎo)致污染物在光纖表面沉積,在脫模過程中可能導(dǎo)致光纖溫度局部過高。針對這些問題,后續(xù)的方法是將冷卻水同光纖隔離的方式,光纖同冷卻水之間被透明的介質(zhì)隔離(CN205353412U),包層光透過透明介質(zhì)被外部金屬管壁吸收產(chǎn)生熱量，然后熱量再被冷卻水帶走的方式。

大功率激光束在光纖內(nèi)傳播時的能量密度非常大,當(dāng)光路出現(xiàn)問題斷路或者損傷時,故障點位置的光能量吸收率劇烈增加,導(dǎo)致光纖的故障點被熔毀,然后整根光纖就像一端被點了火的導(dǎo)火索一樣從故障點開始向泵浦源方向熔毀(或者是形成一個個空腔)。光纖激光器的輸出頭作為激光束輸出端, 在此位置增加一個光路檢測裝置作為激光開啟之前的保險措施,可以有效地預(yù)防上述問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對在先技術(shù)的不足，提供了一種具有光路和出光功率檢測功能的水冷式大功率光纖激光輸出頭。

本實用新型的技術(shù)解決方案如下：

一種具有輸出光路和出光功率檢測功能的水冷式易拆洗激光輸出頭,其包括:

一個金屬內(nèi)套筒,在所述金屬內(nèi)套筒內(nèi)設(shè)置有模式剝離單元、擴束單元和光纖；

一個帶有水路接口的金屬外套筒,所述金屬外套筒套在所述金屬內(nèi)套筒的外表面上，所述金屬外套筒的內(nèi)表面與所述金屬內(nèi)套筒外表面上的冷卻水導(dǎo)流槽形成冷卻水通路；

一個內(nèi)部設(shè)置有光敏熱敏傳感器的可拆分插銷,所述可拆分插銷插入所述金屬內(nèi)套筒的第二端中；

所述光纖與所述擴束單元光路連接再依次穿過所述模式剝離單元、可拆分插銷。

在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，還包括一尾管，所述尾管得一端與所述金屬外套筒連接，用以將所述金屬內(nèi)套筒與所述金屬外套筒鎖緊在一起并用以封閉所述金屬外套筒與所述金屬內(nèi)套筒之間的冷卻水通路，所述尾管的另一端連接一鎧裝的輸出光纖，所述鎧裝的輸出光纖與穿過尾管的光纖通過光路連接。