專利名稱：中功率二氧化碳激光管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種激光管的發(fā)明，具體涉及的是一種小體積中功率二氧化碳激光管的發(fā)明，并且應(yīng)用在激光的雕刻切割，焊接、快速成型等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，中功率(數(shù)百瓦-千瓦)CO2激光管市場潛力巨大，但在國內(nèi)沒有用戶滿意的現(xiàn)行產(chǎn)品，為了獲得中功率CO2激光輸出，在國內(nèi)一種方案是加長放電區(qū)，但由于加長后的放電管太長，又采用V、TT或V+TT字型的折疊光路結(jié)構(gòu)，再用機(jī)械方法將它們固定起來。查中國專利公開號為CN2190358Y，發(fā)明名稱為桁架式石英管折疊氣體激光器，他是這樣描述的一種桁架式石英管折疊氣體激光器，包括帶有安裝機(jī)構(gòu)的左支架和右支架，其特征在于若干根石英放電管依次折疊且經(jīng)連通光路的反光鏡首尾相接，所述石英放電管在靠近其兩端的部位用微膨脹材料之支架將所述石英放電管連接構(gòu)成剛性桁架，由此構(gòu)成的激光管石英放電管一端為貼有輸出鏡的輸出窗口而另一端有諧振腔反向鏡，所述微膨脹材料為微膨脹合金殷鋼或石英，該種激光管雖然解決了加長后放電管太長的難題，但也存在以下弊病1、體積龐大，重量很重2、由于放電管材料與金屬固定材料兩者的膨脹系數(shù)相差甚遠(yuǎn)，因此在不同溫度下致使激光功率輸出很不穩(wěn)定，嚴(yán)重時甚至引起炸裂，而導(dǎo)致激光管完全損壞，因此用戶難以使用。另一種專利號為ZL200320103522.1，名稱為中功率二氧化碳激光管，其特征是將多根放電管首尾用U、N、V等形相連后置于儲氣管內(nèi)，所有部件同一材料制成，這種激光器功率穩(wěn)定、體積小、使用方便，但加工難度較大，加工過程中容易炸。另一方案是采用快速流動氣體，制成橫流或軸流CO2激光器，該種方案是體積龐大，重量重、噪音污染嚴(yán)重、運(yùn)行成本較高，國外采用RF激勵技術(shù)制成板條形CO2激光器，雖然體積小，重量輕，壽命長、無噪音，但價格極其昂貴也難以大面積推廣。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于公知技術(shù)存在的問題，本實用新型所要解決的技術(shù)問題旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，重量輕，體積小，并且無噪音污染，加工容易的中功率二氧化碳淑光管，為了達(dá)到上述目的，本實用新型是由如下方式完成的，該種中功率二氧化碳激光管，包括放電管，冷卻管及儲氣管，所述冷卻管上設(shè)有水嘴，所述冷卻管燒結(jié)后套在放電管外，形成放電管組部件，所述放電管組部件首尾連接折疊，折疊成U狀或V狀或N狀或W狀，所述第一個放電管的初始端設(shè)有全反射鏡，最后一個放電管的末端設(shè)有輸出耦合鏡，且名放電管的頭尾燒結(jié)端口設(shè)有全反射轉(zhuǎn)折鏡，所述放電管上的電極分別與各自的直流電源相連接。其特征在于所述放電管組部件設(shè)置在儲氣管外，所述放電管組部件與儲氣管之間用回氣管燒結(jié)相接通。所述儲氣管可以只有一個也可以多個相連通。所述放電管、冷卻管、儲氣管及回氣管所用材料相同。所述全反射鏡，全反射轉(zhuǎn)折鏡和輸出耦合鏡上均設(shè)有冷卻裝置。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，將儲氣管設(shè)置在放電管組部件之外，因此加工及其容易，而且還不受儲氣管的數(shù)量限制。由于該激光管是最初一個放電管的第一端設(shè)置全反射鏡，最后一個放電管的末端設(shè)置激光輸出耦合鏡，其余可端口均設(shè)置全反射轉(zhuǎn)折鏡實現(xiàn)折疊，全程形成串聯(lián)光路，從而形成較小產(chǎn)總體積，另外完全采用同一材料燒結(jié)而成，不存在膨脹系數(shù)差異的問題，不受溫度變化影響，因此輸出功率和光斑穩(wěn)定，整管如同一根常見的單直管CO2激光，重量很輕，隨著放電管根數(shù)和長度的不同，可以獲得100W-1000W甚至更大的CO2激光功率輸出，也由于采用了直流電源分段激勵，可以有致控制激光輸出功率范圍。按照本實用新型主題所制作的激光管，可以廣泛應(yīng)用于激光切割行業(yè)，激光雕刻行業(yè)、激光焊接行業(yè)、快速成型、熔覆等行業(yè)，因此必將給激光加工行業(yè)帶來積極的使用效果。


本實用新型有如下附圖圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實施方式
附圖表示了本實用新型的結(jié)構(gòu)及其實施例，下面再結(jié)合附圖進(jìn)一步描述實施例的有關(guān)細(xì)節(jié)及工作原理，該中功率二氧化碳激光管包括有放電管4、冷卻管6、及儲氣管5，所述冷卻管6燒結(jié)在放電管4外圍，由此形成放電管組部件，該放電管組部件設(shè)在儲氣管5外，所述設(shè)在儲氣管5外的放電管組部件至少兩組，所述儲氣管可以只有1個，也可以多個相連，所述放電管組部件的放電管4與儲氣管5之間通過回氣管2燒結(jié)相連通，所述冷卻管上設(shè)有水嘴，所述儲氣管5上設(shè)排氣孔11，所述放電管組部件首尾相連折疊，可以折疊成V狀或U狀或N狀或W狀，所述第一個放電管的初始端設(shè)有全反射鏡9，最后一個放電管的末端設(shè)有輸出耦合鏡7，且各放電管的頭尾燒接端口設(shè)有全反射轉(zhuǎn)折鏡1，通過全反射轉(zhuǎn)折鏡可以將光路串聯(lián)，所述放電管4上的電極3、10分別與各自的直流電源連接，也就是電源相互獨(dú)立，分段激勵。所述放電管4、冷卻管6、儲氣管5、回氣管2所用材料相同，有利于燒結(jié)，在激光管工作發(fā)熱時膨脹系數(shù)相同，從而不受溫度變化的影響，使激光的輸出功率和光斑模式穩(wěn)定，并且在工作過程中安全可靠，這些材料在國內(nèi)隨處可購，從一定程度上降低了成本，所述全反射鏡9、全反射轉(zhuǎn)折鏡1和輸出耦合鏡7上均設(shè)有冷卻裝置8，該裝置用以降低全反射鏡9，全反射轉(zhuǎn)折鏡1，輸出耦合鏡7在反射和輸出激光時所產(chǎn)生的溫度，使整個激光管運(yùn)行更加安全可靠，所述冷卻管上設(shè)有進(jìn)出水嘴3，使冷卻管內(nèi)的冷卻劑的流動存放冷卻放電管，所述儲氣管上設(shè)有排氣孔11，用以抽真空和充氣。當(dāng)本實用新型安裝在激光加工機(jī)器上工作時，只要按照用戶的需要接通全部或部份放電管4的直流電源，放電管4通電后產(chǎn)生的光束使通過全反射轉(zhuǎn)折鏡1串聯(lián)成光路，最后在輸出耦合鏡7端輸出，其輸出的CO2激光光束便可對被加工物進(jìn)行切割、焊接等加工。
權(quán)利要求1.一種中功率二氧化碳激光管，包括放電管(4)，冷卻管(6)及儲氣管(5)，所述冷卻管上設(shè)有水嘴，所述冷卻管(6)燒結(jié)后套在放電管(4)外，形成放電管組部件，所述放電管組部件首尾連接折疊，折疊成U狀或V狀或N狀或W狀，所述第一個放電管(4)的初始端設(shè)有全反射鏡(9)，最后一個放電管的末端設(shè)有輸出耦合鏡(7)，且各放電管的頭尾燒結(jié)端口設(shè)有全反射轉(zhuǎn)折鏡(1)，所述放電管(4)上的電極分別與各自的直流電源相連接，其特征在于所述放電管組部件設(shè)置在儲氣管外，所述放電管組部件的放電管(4)與儲氣管(5)之間通過回氣管(2)接通。
2.如權(quán)利要求1所述的一種中功率二氧化碳激光管，其主要特征在于所述儲氣管(5)可以只有一個，也可以多個相連通。
3.如權(quán)利要求1所述的一種中功率二氧化碳激光管，其主要特征在于所述放電管(4)、冷卻管(6)、儲氣管(5)及回氣管(2)所用材料相同。
4.如權(quán)利要求1所述的一種中功率二氧化碳激光管，其主要特征在于所述全反射鏡(9)，全反射轉(zhuǎn)折鏡(1)和輸出耦合鏡(7)上均設(shè)有冷卻裝置(8)。
專利摘要本實用新型所公開的是一種中功率二氧化碳激光管，包括放電管(4)，冷卻管(6)及儲氣管(5)，所述冷卻管上設(shè)有水嘴，所述冷卻管(6)燒結(jié)后套在放電管(4)外，形成放電管組部件，其主要特征在于所述放電管組部件設(shè)置在儲氣管外，所述放電管組部件的放電管(4)與儲氣管(5)之間通過回氣管(2)接通。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，將儲氣管設(shè)置在放電管組部件之外，因此加工及其容易，而且還不受儲氣管的數(shù)量限制。按照本實用新型主題所制作的激光管，可以廣泛應(yīng)用于激光切割行業(yè)，激光雕刻行業(yè)、激光焊接行業(yè)、快速成型、熔覆等行業(yè)，因此必將給激光加工行業(yè)帶來積極的使用效果。
文檔編號H01S3/03GK2762396SQ20042012191
公開日2006年3月1日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者周迅 申請人:周迅