[發明專利]一種光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置

在審

• 申請號: 202211514557.8
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN116039961A
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 常浩;周偉靜;葉繼飛;李南雷;文明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: B64G1/26
• 分類號: B64G1/26;B64G1/24
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 宋磊

1.一種光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于包括光纖耦合集束輸出激光模塊、帶式工質供給模塊和控制模塊；其中，

所述光纖耦合集束輸出激光模塊包括多個二極管激光器、光纖、玻璃片和光纖集束盒，每個二極管激光器連接光纖輸入端并通過光纖輸出激光，所述光纖輸出端和帶式工質之間設置有玻璃片，光纖集束盒固定所有光纖的輸出端和玻璃片，并使多條光纖輸出的激光聚焦光斑形成激光集束光斑，所述激光集束光斑作用于沿長度方向運動的帶式工質上，使帶式工質發生燒蝕產生提供動力的等離子體；

所述帶式工質供給模塊，為光纖耦合集束輸出激光模塊的激光集束光斑處提供帶式工質；

所述控制模塊用于驅動二極管激光器發射激光，并且控制帶式工質供給模塊供給帶式工質的速度。

2.如權利要求1所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述玻璃片是增透玻璃片，所述增透玻璃片雙面均鍍有與二極管激光器波長相同的增透膜。

3.如權利要求2所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述玻璃片的材料是石英玻璃。

4.如權利要求1所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述光纖集束盒包括基板，基板是獨體結構或者上下組合結構；基板為獨體結構時，在基板內部設置容納光纖輸出端的貫通孔，或者在基板設置容納光纖的貫通槽；基板為上下組合結構時，基板包括上下疊置的上基板和下基板，在上下基板相對的表面上設置容納光纖輸出端的貫通槽，或者下基板的上表面或者僅在上基板的下表面設置容納光纖輸出端的貫通槽；光纖固定在基板的貫通槽或者貫通孔中。

5.如權利要求4所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述光纖集束盒還包括集束外殼，集束外殼開有貫通槽，固定好光纖輸出端的基板和玻璃片固定在集束外殼的貫通槽中。

6.如權利要求1所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述激光集束光斑為一字型，或者是m×n條光纖組成的陣列長方形或者陣列正方形，m和n是滿足m×n≥2的自然數。

7.如權利要求1-6任一項所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述帶式工質供給模塊包括驅動電機、傳動機構、主動絞盤和從動絞盤；帶式工質預先盤繞在從動絞盤上，帶式工質的帶頭纏繞在主動絞盤上，驅動電機旋轉通過傳動機構帶動主動絞盤轉動，進而帶動帶式工質沿長度方向運動。

8.如權利要求7所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述傳動機構采用齒輪傳動機構。

9.如權利要求8所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述齒輪傳動機構是錐齒輪傳動或者渦輪蝸桿傳動，電機轉軸上安裝主動輪或蝸桿，主動絞盤安裝從動輪或渦輪，電機轉軸與主動絞盤轉軸垂直。

10.如權利要求9所述的光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置，其特征在于，所述光纖耦合集束輸出激光燒蝕動力裝置采用三層正方形柱式結構，從上到下依次是頂層、中間層和底層；其中，

在頂層，設置有控制模塊，控制模塊通過供電電纜和通信線纜連接驅動電機和二極管激光器；

在中間層，設置有電機安裝支架和光纖耦合集束輸出激光模塊的多個二極管激光器，驅動電機通過電機安裝支架固定在中間層，二極管激光器圍繞驅動電機且緊貼中間層側面依次布置；

在底層，設置有帶式工質供給模塊的驅動電機、傳動機構、主動絞盤、從動絞盤、帶式工質、第一導向輪、第二導向輪、噴口，以及光纖耦合集束輸出激光模塊的光纖集束盒；主動絞盤和從動絞盤分別設置在底層的兩個對角，所述的帶式工質為長條型帶狀，兩端分別固連在主動絞盤和從動絞盤的轉軸上，從動絞盤預先纏繞帶式工質；驅動電機設置于主動絞盤和從動絞盤轉軸連線的右側，傳動機構設置在驅動電機和主動絞盤之間，驅動電機轉軸與主動鍵盤轉軸兩者成90度垂直放置，驅動電機通過傳動機構帶動主動絞盤繞中心軸轉動，主動絞盤轉動時將帶式工質纏繞至主動絞盤的轉軸上；在主動絞盤和從動絞盤轉軸連線的左側、底層的側面開有噴口；第一導向輪和第二導向輪設置在的噴口兩側，帶式工質纏繞第一導向輪和第二導向輪并經過噴口內側，光纖集束盒放置在第一導向輪和第二導向輪之間、帶式工質內側并與帶式工質之間留有空隙。