一種可快速更換的多功能插拔結構的製作方法

2023-09-24 03:42:10 1

本實用新型涉及一種可快速更換的多功能插拔結構，用於雷射防護及快速維修更換器件。該裝置適合運用於雷射器加工、雷射檢測、雷射醫療、雷射照明領域。

背景技術：

半導體雷射器由於體積小、重量輕、電光轉換效率高等優點，在工業、醫學和科研領域中廣泛地使用大功率半導體雷射作為工作光源。半導體雷射器作為雷射系統的核心部件，經常在使用的過程中需要連接各種光纖，而且對於輸出的雷射需要做各種整形及反射光防護，為了能適應多種使用方式及防護要求，這就需要一種可快速更換的多功能插拔結構。

傳統的技術方案是將光束整形及防護器件安裝在半導體雷射器內部，通過固定的光學器件對雷射器輸出的光束進行整形及反射光防護。在此方案中，光學器件安裝固定在雷射器的內部，對於不同的光束輸出要求，需要安裝相對應的光束整形器件，這樣一種產品只能對應一種輸出方式，產品應用單一，難以標準化。除此之外，對於上述的技術方案，當出現雷射使用不當造成光束反射時會造成光學器件燒毀，需要完全拆解雷射器才能修復，修復難度大成本高，限制了半導體雷射器產品的標準化及通用性，增加了產品的售後成本。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種可快速更換的多功能插拔結構，該結構利用安裝在透鏡筒內部的磁鐵和鏡圈上的磁鐵同性相吸和異性相斥的方式，在雷射器工作時，鏡圈吸附在透鏡筒內，保證雷射光束整形後輸出，同時鏡圈針對光纖進行定位，同時可以完成空間和光纖輸出的快速切換；需要更換輸出方式時，旋轉鏡圈，使相異的磁極相對，鏡圈彈起取出更換。解除了傳統技術方案中半導體雷射器使用的單一性，降低了修理更換器件的時間，在保證輸出效率的同時還增了產品的多樣性。

一種可快速更換的多功能插拔結構，其特徵在於：插拔透鏡筒的一側安裝耦合透鏡，插拔透鏡筒中間部位安裝有兩個極性不同的磁鐵，兩磁鐵分別和光學鏡圈上對應磁極的磁鐵吸附在一起，光學鏡圈內部裝有功能鏡片，光學鏡圈另一側開有一字槽，使用工具旋轉光學鏡圈，使兩組磁鐵分別相互交換位置，由於極性相同，使光學鏡圈彈起取出更換，在插拔透鏡筒另一端安裝有連接裝置；當也可以使用光纖插針從透鏡筒安有連接裝置的一端自由插入固定在插拔透鏡筒上，光纖插針的頂端與光學鏡圈接觸，使耦合透鏡和光纖插針頂端保證一個固定距離，增加功能的同時完成光纖耦合。

其中，所述插拔透鏡筒中間部位安裝有兩個極性不同的磁鐵，磁鐵軸向與插拔透鏡筒軸向平行，兩個磁鐵相同一面的磁極不同。

其中，所述兩磁鐵分別和光學鏡圈上對應磁極的磁鐵吸附在一起，光學鏡圈上也安裝有兩個極性不同的磁鐵，安裝方式和所述插拔透鏡筒一致，將光學鏡圈放入所述插拔透鏡筒中，因為同性相吸，將光學鏡圈吸緊在插拔頭鏡筒內。

其中，所述光學鏡圈內部裝有功能鏡片，光學鏡圈另一側開有一字槽，所述功能鏡片可以是放反射片，可以是透鏡，可以是光束整形器件，可以是稜鏡，可以是偏振片。

其中，所述光學鏡圈也可使用在光纖輸出中，光學鏡圈即可作為功能鏡片的載體，也可作為限制光纖插針的插入位置，保證光纖插針處於透鏡或整形光路的焦點處達到耦合效率。

其中，所述使用工具旋轉光學鏡圈，使兩組磁鐵分別相互交換位置，由於極性相同，使光學鏡圈彈起取出更換。

本實用新型的有益效果是：通過插拔光學器件的結構，使光學器件可以快速安裝在光路中，解除了內部固定方式產品的更換維護問題，使產品的使用方式更多元化，該結構利用相異磁極相互吸引，保證工作時光學器件穩定的固定在光路中，更換時利用相同磁極相斥，可以使原有鏡組快速彈出，更換簡單方便，達到一種雷射光源多種輸出模式，使應用更加廣泛。

附圖說明

圖1是可快速更換的多功能插拔結構的剖視示意圖。

圖2是更換光學鏡組時的剖視示意圖。

圖3是光纖輸出時的剖視示意圖。

圖4是磁極相吸時的原理示意圖。

圖5是磁極相斥時的原理示意圖。

圖中：1.耦合透鏡，2.插拔透鏡筒，3-1.透鏡筒磁鐵A，3-2.透鏡筒磁鐵B，3-3.鏡圈磁鐵A，3-4.鏡圈磁鐵B，4.光學鏡圈，5.功能鏡片，6.光纖插針。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1是可快速更換的多功能插拔結構的剖視示意圖，如圖所示，插拔透鏡筒2的一側安裝有耦合透鏡1，同時插拔頭鏡筒2的內部安裝有2個磁鐵，分別為透鏡筒磁鐵A3-1和透鏡筒磁鐵B3-2, 兩個磁鐵安裝時磁極的方向不同；光學鏡圈4放置在插拔透鏡筒2內部，光學鏡圈4上也安裝有2個磁鐵，分別為鏡圈磁鐵A3-3和鏡圈磁鐵B3-4,兩個磁鐵安裝時磁極的方向不同，在光學鏡圈4的內部安裝有功能鏡片5，當雷射器工作時，光學鏡圈4通過鏡圈磁鐵A3-3和鏡圈磁鐵B3-4與插拔透鏡筒2內部的透鏡筒磁鐵A3-1和透鏡筒磁鐵B3-2相吸，如圖4所示，透鏡筒磁鐵A3-1和鏡圈磁鐵B3-4的磁極S朝外，透鏡筒磁鐵B3-2和鏡圈磁鐵A3-3的磁極N朝外，透鏡筒磁鐵A3-1與鏡圈磁鐵A3-3吸附在一起，透鏡筒磁鐵B3-2與鏡圈磁鐵B3-4吸附在一起，光學鏡圈4固定在插拔透鏡筒2中，光束通過光學鏡圈4中的光學鏡組5，輸出整形的雷射光束。

圖2是更換光學鏡組時的剖視示意圖，需要更換光學鏡組5時，通過工具伸入插拔透鏡筒2內部，對準光學鏡圈4上的一字開槽，旋轉光學鏡圈4，使2組對應的磁鐵相互調換，使鏡圈磁鐵A3-3和鏡圈磁鐵B3-4與插拔透鏡筒2內部的透鏡筒磁鐵B3-2和透鏡筒磁鐵A3-1相斥, 如圖5所示, 透鏡筒磁鐵A3-1與鏡圈磁鐵B3-4磁極相斥，透鏡筒磁鐵B3-2與鏡圈磁鐵A3-3相斥，由於光學鏡圈4可以在插拔透鏡筒2活動，當磁極相斥時，光學鏡圈4可以彈起，解除固定狀態，取出更換。

圖3是光纖輸出時的剖視示意圖，當需要光纖輸出時，可更換光學鏡組5的鏡片為耦合鏡組，配合厚度不同的光學鏡圈4，當光纖插針6插入插拔透鏡筒2中時，光纖插針6的端面與光學鏡圈4的一面接觸，保證光纖插針6的端面到光學鏡組5的距離正好為光學鏡組5的焦距。在可快速更換的情況下同時保證較高的耦合效率。

以上所述僅為本發明專利的優選實施例而已，並不用於限制本發明專利，對於本領域的技術人員，本發明專利可以有各種更改和變化。凡在本發明專利的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明專利的保護範圍之內。