專(zhuān)利名稱(chēng)：一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光閘裝置，具體是指用于開(kāi)關(guān)大功率半導(dǎo)體激光器光路的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置。
背景技術(shù)：
光閘為設(shè)置在功率半導(dǎo)體激光器的光路輸出口處用于阻隔外部塵垢和光熱逆向侵入損害激光器內(nèi)部器件的開(kāi)關(guān)裝置；功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用于工業(yè)加工，加工現(xiàn)場(chǎng)煙塵飛揚(yáng)、高溫光熱漫射、工況惡劣，外部塵垢侵入激光器內(nèi)部附著在微透鏡表面，塵垢吸收激光能量產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致微透鏡熱損報(bào)廢；外部光熱逆向進(jìn)入激光器內(nèi)部，會(huì)使激光器內(nèi)部溫度激增，致使激光器受熱損壞；
現(xiàn)有技術(shù)采用閘板式光閘，閘板式光閘由閥體和滑動(dòng)閘板構(gòu)成，類(lèi)似于相機(jī)快門(mén)， 激光發(fā)射時(shí)閘板抽開(kāi)，激光由閥體的光路通道輸出；激光停止時(shí)閘板復(fù)位關(guān)閉，將閥體的光路通道切斷使激光器的內(nèi)部器件與外部環(huán)境隔離；由于閘板式光閘的閘板密閉和遮光性不嚴(yán)，外部塵垢和光熱極易侵入激光器內(nèi)部；由于閘板式光閘閥體的光路通道缺乏必要的縱深，對(duì)加工產(chǎn)生的外部光熱逆向返回現(xiàn)象無(wú)攔阻作用；此外，間板式光間依賴(lài)傳導(dǎo)散熱，工作時(shí)，閘板式光閘自身冷卻效率低，因此，現(xiàn)有技術(shù)存在密閉性、遮光性、阻逆性差，冷卻效率低的問(wèn)題與不足。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題與不足，本發(fā)明采用設(shè)有矩形的光路通道、圓錐臺(tái)形的錐形芯孔、水冷水道、水冷接口、連接法蘭的閥體和圓錐臺(tái)體的閥芯構(gòu)成的光閘裝置， 利用閥芯與錐形芯孔的錐面配合保證光路通道的密閉遮光性，利用水冷水道實(shí)現(xiàn)水冷來(lái)改善裝置整體的冷卻效果，利用矩形的光路通道的加長(zhǎng)縱深使光路通道具備光闌作用，以阻止外部漫射的光熱逆向返回的技術(shù)方案，提供一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置，旨在通過(guò)錐面密閉、縱深光闌、水冷冷卻使大功率半導(dǎo)體激光器的光間裝置，達(dá)到提高密閉性、遮光性、阻逆性和冷卻效率的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置， 包括閥體、閥芯，其中所述的閥體為圓柱形體的二端設(shè)有圓形凸緣的連接法蘭的外觀呈工字輪狀的銅質(zhì)構(gòu)件；沿閥體的中心軸線設(shè)有貫穿閥體二端的矩形通孔，稱(chēng)為光路通道；位于閥體的柱面中心設(shè)有與閥體的中心軸線正交，貫穿閥體柱面且正交穿過(guò)所述光路通道的圓錐臺(tái)形的通孔，稱(chēng)為錐形芯孔；閥體的柱面體中設(shè)有圓形封閉的孔道，稱(chēng)為水冷水道；與所述錐形芯孔的位置正交，閥體的柱面的上端設(shè)有二個(gè)豎直向上凸出的水冷接口，所述水冷接口與所述水冷水道相通；
所述的閥芯為圓錐臺(tái)形的銅質(zhì)構(gòu)件；閥芯的圓錐角為2° 58' 31"，即莫氏四號(hào)錐度；閥芯的錐面與閥體的所述錐形芯孔的錐面密閉配合；閥芯的二端中心分別設(shè)有用于連接用途的螺紋盲孔，稱(chēng)為連接螺孔；閥芯的大頭端的上下錐面處分別設(shè)有一個(gè)用于連接CN 102545032 A定位用途的條形凹槽，稱(chēng)為定位鍵槽；
閥芯密閉穿插在閥體的所述錐形芯孔中，閥芯將閥體的所述光路通道密閉阻塞， 閥芯的所述定位鍵槽位于錐形芯孔之外。
工作原理及有益效果
應(yīng)用時(shí)，閥體固定連接在激光器的屏蔽箱的激光輸出口處，閥芯設(shè)有定位鍵槽的一端與氣缸的活塞桿連接，閥體的水冷接口與冷卻水管連接。
激光發(fā)射時(shí)，氣缸拉動(dòng)閥芯沿閥體的錐形芯孔抽出，閥體的光路通道開(kāi)通，激光由光路通道輸出；激光停止時(shí)，閥芯復(fù)位，將光路通道密閉阻塞，光路通道關(guān)閉；
閥芯與錐形芯孔的錐面配合保證了光路通道在關(guān)閉后的密閉及遮光性；由水冷接口、水冷水道實(shí)現(xiàn)水冷，改善了閥體、閥芯整體的冷卻效果；縱深加長(zhǎng)的光路通道具有光闌作用，外部漫射的光熱被光路通道的側(cè)壁吸收并由閥體的水冷冷卻，從而阻止了外部漫射的光熱大量逆向返回激光器的內(nèi)部。
上述，本發(fā)明采用設(shè)有矩形的光路通道、圓錐臺(tái)形的錐形芯孔、水冷水道、水冷接口、連接法蘭的閥體和圓錐臺(tái)體的閥芯構(gòu)成的光閘裝置，利用閥芯與錐形芯孔的錐面配合保證光路通道的密閉遮光性，利用水冷水道實(shí)現(xiàn)水冷來(lái)改善裝置整體的冷卻效果，利用矩形的光路通道的加長(zhǎng)縱深使光路通道具備光闌作用，以阻止外部漫射的光熱逆向返回的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在密閉性、遮光性、阻逆性差，冷卻效率低的問(wèn)題與不足，所提供的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光間裝置，通過(guò)錐面密閉、縱深光闌、水冷冷卻， 使大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置達(dá)到了提高密閉性、遮光性、阻逆性和冷卻效率的目的。


圖1是本發(fā)明的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置的結(jié)構(gòu)剖視示意圖3是本發(fā)明的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置，處在閥芯抽出，光路通道開(kāi)啟狀態(tài)的剖視示意圖。
下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的任何限制。
圖中閥體1、光路通道11、錐形芯孔12、水冷接口 13、水冷水道131、連接法蘭14、 閥芯2、定位鍵槽21、連接螺孔22。
具體實(shí)施方式
參閱圖1 圖3，本發(fā)明的一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置，包括閥體1、閥芯2，其中所述的閥體1為圓柱形體的二端設(shè)有圓形凸緣的連接法蘭14的外觀呈工字輪狀的銅質(zhì)構(gòu)件；沿閥體1的中心軸線設(shè)有貫穿閥體1 二端的矩形通孔，稱(chēng)為光路通道11 ；位于閥體1的柱面中心設(shè)有與閥體1的中心軸線正交，貫穿閥體1柱面且正交穿過(guò)所述光路通道11的圓錐臺(tái)形的通孔，稱(chēng)為錐形芯孔12 ；閥體1的柱面體中設(shè)有圓形封閉的孔道，稱(chēng)為水冷水道131 ；與所述錐形芯孔12的位置正交，閥體1的柱面的上端設(shè)有二個(gè)豎直向上凸出的水冷接口 13，所述水冷接口 13與所述水冷水道131相通；
所述的閥芯2為圓錐臺(tái)形的銅質(zhì)構(gòu)件；閥芯2的圓錐角為2° 58' 31"，即莫氏四號(hào)錐度；閥芯2的錐面與閥體1的所述錐形芯孔12的錐面密閉配合；閥芯2的二端中心分別設(shè)有用于連接用途的螺紋盲孔，稱(chēng)為連接螺孔22 ；閥芯2的大頭端的上下錐面處分別設(shè)有一個(gè)用于連接定位用途的條形凹槽，稱(chēng)為定位鍵槽21 ；
閥芯2密閉穿插在閥體1的所述錐形芯孔12中，閥芯2將閥體1的所述光路通道 11密閉阻塞，閥芯2的所述定位鍵槽21位于錐形芯孔12之外。
工作原理及有益效果
應(yīng)用時(shí)，閥體1固定連接在激光器的屏蔽箱的激光輸出口處，閥芯2設(shè)有定位鍵槽 21的一端與氣缸的活塞桿連接，閥體1的水冷接口 13與冷卻水管連接。
激光發(fā)射時(shí)，氣缸拉動(dòng)閥芯2沿閥體1的錐形芯孔12抽出，閥體1的光路通道11 開(kāi)通，激光由光路通道11輸出；激光停止時(shí)，閥芯2復(fù)位，將光路通道11密閉阻塞，光路通道11關(guān)閉；
閥芯2與錐形芯孔12的錐面配合保證了光路通道11在關(guān)閉后的密閉及遮光性； 由水冷接口 13、水冷水道131實(shí)現(xiàn)水冷，改善了閥體1、閥芯2整體的冷卻效果；縱深加長(zhǎng)的光路通道11具有光闌作用，外部漫射的光熱被光路通道11的側(cè)壁吸收并由閥體1的水冷冷卻，從而阻止了外部漫射的光熱大量逆向返回激光器的內(nèi)部。
權(quán)利要求
1. 一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置，其特征在于包括閥體(1)、閥芯O)，所述的閥體(1)為圓柱形體的二端設(shè)有圓形凸緣的連接法蘭(14)的外觀呈工字輪狀的銅質(zhì)構(gòu)件；沿閥體(1)的中心軸線設(shè)有貫穿閥體(1) 二端的矩形通孔，稱(chēng)為光路通道 (11)；位于閥體(1)的柱面中心設(shè)有與閥體(1)的中心軸線正交，貫穿閥體(1)柱面且正交穿過(guò)所述光路通道(11)的圓錐臺(tái)形的通孔，稱(chēng)為錐形芯孔(12)；閥體⑴的柱面體中設(shè)有圓形封閉的孔道，稱(chēng)為水冷水道(131)；與所述錐形芯孔(12)的位置正交，閥體(1)的柱面的上端設(shè)有二個(gè)豎直向上凸出的水冷接口(13)，所述水冷接口(1 與所述水冷水道(131) 相通；所述的閥芯O)為圓錐臺(tái)形的銅質(zhì)構(gòu)件；閥芯O)的圓錐角為2° 58' 31"，即莫氏四號(hào)錐度；閥芯⑵的錐面與閥體⑴的所述錐形芯孔(12)的錐面密閉配合；閥芯⑵的二端中心分別設(shè)有用于連接用途的螺紋盲孔，稱(chēng)為連接螺孔0 ；閥芯O)的大頭端的上下錐面處分別設(shè)有一個(gè)用于連接定位用途的條形凹槽，稱(chēng)為定位鍵槽；閥芯⑵密閉穿插在閥體⑴的所述錐形芯孔(12)中，閥芯⑵將閥體⑴的所述光路通道(11)密閉阻塞，閥芯O)的所述定位鍵槽位于錐形芯孔(12)之外。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種矩形光束的大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置，包括閥體(1)、閥芯(2)。本發(fā)明采用設(shè)有矩形的光路通道、圓錐臺(tái)形的錐形芯孔、水冷水道、水冷接口、連接法蘭的閥體和圓錐臺(tái)體的閥芯構(gòu)成的光閘裝置，用閥芯與錐形芯孔的錐面配合保證光路通道的密閉遮光性，用水冷水道實(shí)現(xiàn)水冷來(lái)改善裝置整體的冷卻效果，利用矩形的光路通道的加長(zhǎng)縱深使光路通道具備光闌作用，以阻止外部漫射的光熱逆向返回的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在密閉性、遮光性、阻逆性差，冷卻效率低的問(wèn)題與不足，通過(guò)錐面密閉、縱深光闌、水冷冷卻，使大功率半導(dǎo)體激光器的光閘裝置達(dá)到了提高密閉性、遮光性、阻逆性和冷卻效率的目的。
文檔編號(hào)H01S5/02GK102545032SQ20121002124
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者王旭葆, 陳中強(qiáng) 申請(qǐng)人:寧?？h盛源激光科技有限公司