一種平面摺疊垂直合束式雷射管的製作方法

2023-05-19 09:00:51 1

專利名稱：一種平面摺疊垂直合束式雷射管的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平面摺疊垂直合束式雷射管。
背景技術：
二氧化碳雷射管的市場潛力巨大，近年來市場需求量每年均以幾何級數增長，廣泛應用於各行各業，對金屬非金屬材料進行切割，打孔，雕刻，標記，淬火，溶覆，焊接等雷射加工。目前，市場上存在兩類中高功率雷射管，一類是射頻激勵雷射器(簡稱金屬管)，一類是軸快流雷射器，金屬管能夠滿足市場對雷射加工的精度要求，但價格昂貴，技術複雜，國內目前尚無規模化的產業化產品，大量依賴進口，在國內及其他發展中國家難以得到 大規模的推廣，尤其是中高功率的金屬管，發達國家也只有少數幾個公司能夠生產，其價格更是高的離譜，軸快流雷射器國際上已經趨於成熟，國內也有一定規模的生產量，但由於其生產工藝和技術路線及配件成本的原因，只有做到較高功率後其性價比才有競爭優勢，國內批量生產的成本低廉的直流激勵雷射管(簡稱玻璃管)由於技術及工藝方面的原因，只能做到小功率，離市場需求尚有一段距離。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是現有雷射管成本高，功率小，加工困難，從而提供一種平面摺疊垂直合束式雷射管。為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的一種平面摺疊垂直合束式雷射管，包括儲氣管、回氣管、薄膜偏振鏡、反射鏡片、至少四組管組件，所述每組管組件通過回氣管與儲氣管相連，所述至少兩組管組件並排設置在第一平面內，與第一平面垂直的第二平面內並排設有至少兩組管組件，所述第一平面內的相鄰管組件通過折返鏡片相連圍成第一 S形管路，所述第二平面內的相鄰管組件通過折返鏡片相連圍成第二 S形管路，所述第一 S形管路、第二 S形管路前後端均設有耦合鏡片，在第一 S形管路雷射出口方向設有成布魯斯特角的薄膜偏振鏡，在第二 S形管路雷射出口方向設有使第二 S形管路雷射與第一 S形管路雷射合併的反射鏡片。優選的，所述管組件包括放電管、冷水管，所述耦合鏡片設置在最前一管組件的一端與最後一管組件的一端，結構簡單，使用效果好。優選的，所述放電管選用石英玻璃或玻璃燒結成型，石英玻璃耐高溫，熱膨脹係數極小，化學熱穩定性好，氣泡、條紋、均勻性與一般光學玻璃媲美，玻璃在各個方向的性質如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹係數等性能相同。綜上所述，本實用新型的優點通過兩垂直平面內產生的兩束出光方向相同，偏振方向相反的較強的雷射經過薄膜偏振鏡和反射鏡片後合成一束功率高，圓偏振度較好的雷射，雷射束功率大，光斑質量好，聚焦後較細，雷射加工速度快，效果好，而且製作成本相對低廉。以下結合附圖
對本實用新型作進ー步說明圖I為本實用新型ー種平面摺疊垂直合束式雷射管的結構示意圖；圖2為圖I的俯視具體實施方式
如圖I、圖2所示，ー種平面摺疊垂直合束式雷射管，包括儲氣管I、回氣管6、薄膜偏振鏡7、反射鏡片8、至少四組管組件，所述每組管組件通過回氣管6與儲氣管I相連，所述至少兩組管組件並排設置在第一平面內，與第一平面垂直的第二平面內並排設有至少兩組管組件，所述第一平面內的相鄰管組件通過折返鏡片4相連圍成第一 S形管路，所述第二平面內的相鄰管組件通過折返鏡片4相連圍成第二 S形管路，所述第一 S形管路、第二 S形管路前後端均設有耦合鏡片5，在第一 S形管路雷射出口方向設有成布魯斯特角的薄膜偏振鏡7，在第二 S形管路雷射出口方向設有使第二 S形管路雷射與第一 S形管路雷射合併的反射鏡片8，布魯斯特角為自然光在電介質界面上反射和折射時，一般情況下反射光和折射光都是部分偏振光，只有當入射角為某特定角時反射光才是線偏振光，其振動方向與入射面垂直，所述管組件包括放電管2、冷水管3，所述耦合鏡片5設置在最前一管組件的一端與最後一管組件的一端，結構簡單，使用效果好，所述放電管2選用石英玻璃或玻璃燒結成型，，石英玻璃耐高溫，熱膨脹係數極小，化學熱穩定性好，氣泡、條紋、均勻性與一般光學玻璃媲美玻璃在各個方向的性質如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹係數等性能相同。將石英玻璃或者玻璃如圖I所示燒結成型，使得ー個平面內的每個管組件的軸心線在光學上連成一條直線，在最前一個管組件的一端與最後ー個管組件另一端粘貼耦合鏡片5，使之與上述軸心直線垂直，另ー個平面內的若干管組件操作方法相同.將整個雷射管體抽真空後充以以C02為主的混合氣體，在水冷管3通水保護後，在每個管組件兩端分列通過電極9施加高壓直流電，整個雷射管體將發出兩束雷射，該兩束雷射方向相同，而偏概方向相反，使一束雷射全部透過薄膜偏振鏡片7，另一束雷射經過若干反射鏡片8反射後再經薄膜偏振鏡片7反射，其雷射出射方向與另一束雷射重疊。通過兩垂直平面內產生的兩束出光方向相同，偏振方向相反的較強的雷射經過薄膜偏振鏡和反射鏡片後合成一束功率高，圓偏振度較好的雷射，雷射束功率大，光斑質量好，聚焦後較細，雷射加工速度快，效果好，而且製作成本相對低廉。
權利要求1.一種平面摺疊垂直合束式雷射管，其特徵在於包括儲氣管(I)、回氣管￠)、薄膜偏振鏡(7)、反射鏡片(8)、至少四組管組件，所述每組管組件通過回氣管(6)與儲氣管(I)相連，所述至少兩組管組件並排設置在第一平面內，與第一平面垂直的第二平面內並排設有至少兩組管組件，所述第一平面內的相鄰管組件通過折返鏡片(4)相連圍成第一 S形管路，所述第二平面內的相鄰管組件通過折返鏡片(4)相連圍成第二 S形管路，所述第一 S形管路、第二 S形管路前後端均設有耦合鏡片(5)，在第一 S形管路雷射出口方向設有成布魯斯特角的薄膜偏振鏡(7)，在第二 S形管路雷射出口方向設有使第二 S形管路雷射與第一 S形管路雷射合併的反射鏡片(8)。
2.根據權利要求書I所述的一種平面摺疊垂直合束式雷射管，其特徵在於所述管組件包括放電管(2)、冷水管(3)，所述耦合鏡片(5)設置在最前一管組件的一端與最後一管組件的一端。
3.根據權利要求書2所述的一種平面摺疊垂直合束式雷射管，其特徵在於所述放電管(2)由石英玻璃或玻璃燒結成型。
專利摘要本實用新型涉及一種平面摺疊垂直合束式雷射管，包括儲氣管、回氣管、薄膜偏振鏡、反射鏡片、至少四組管組件，所述每組管組件通過回氣管與儲氣管相連，所述至少兩組管組件並排設置在第一平面內，與第一平面垂直的第二平面內並排設有至少兩組管組件，所述第一平面內的相鄰管組件通過折返鏡片相連圍成第一S形管路，所述第二平面內的相鄰管組件通過折返鏡片相連圍成第二S形管路；本實用新型的優點通過兩垂直平面內產生的兩束出光方向相同，偏振方向相反的較強的雷射經過薄膜偏振鏡和反射鏡片後合成一束功率高，圓偏振度較好的雷射，雷射束功率大，光斑質量好，聚焦後較細，雷射加工速度快，效果好，而且製作成本相對低廉。
文檔編號H01S3/101GK202523970SQ20122007411
公開日2012年11月7日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者周迅 申請人:浙江華鐳雷射科技有限公司