中功率二氧化碳激光管制造技术

一种中功率二氧化碳激光管，包括有放电管（４）、水冷管（６）和大储气管（５），所述水冷管（６）套在放电管（４）上，其特征在于所述放电管（４）和水冷管（６）放置在大储气管（５）内，所述大储气管（５）的两端与所述水冷管（６）烧接，所述放置在大储气管（５）内的放电管（４）和水冷管（６）部件至少设有两组，且各组件之间的端部与尾部相互烧接成∏形或Ｖ形或Ｚ形或Ｗ形的串联光路，所述各放电管（４）通过回气管（２）与大储气管（５）相通，所述第一个放电管的初始端设有全反射镜（９），最后一个放电管的末端设有输出耦合镜（７），且各放电管的头尾烧接端口设有全反射转折镜（１），所述各放电管（４）内的电极（１０）各自与直流电源电连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种激光管的专利技术，特别涉及的是一种中功率二氧化碳激光管，具体涉及的是应用于激光加工行业的激光管。
技术介绍
目前，中功率(数百瓦~千瓦)的激光器市场潜力巨大，但到现在为止，还没有用户满意的实用产品，为了获得中功率的激光输出，在目前国内的一种方案是加长放电区，由于放电区太长，导致激励电压高，运输不便，其第二种方案是采用“V”形、“П”形或“v”+“П”形状的折叠光路结构，再用机械方法将其固定起来，查中国专利公告号为CN2190358Y，名称为“桁架式石英折叠气体激光器”就是采用这种结构的，它的主权利要求是这样描述的“一种桁架式石英折叠气体激光器，包括带有安装机构的左支架和右支架，其特征是，若干根石英放电管依次折叠且经连通光路的反光镜首尾相接，所述各石英放电管在靠近其两端的部位用微膨胀材料之支架将所述石英放电管联结构成刚性桁架，由此构成的激光器石英放电管一端为贴有输出镜的输出窗口而另一端有谐振腔反射镜。”而这种结构的激光器在实施中采用的微膨胀材料一般都是金属的，因此，按照这种结构制作而成的激光器，其体积大，重量重，由于放电管材料与金属固定材料两者的膨胀系数相差甚大，因此在不同温度下致使激光功率输出很不稳定，严重时甚至引起炸裂，使放电管完全损坏。另一种方案是采用快速流动气体激励，制成横流或轴流激光器，其结果也是体积庞大，重量重，噪声污染严重，并且耗气量大，运行成本高。为了解决这种现状，国外采用了一种射频(RF)激励技术，制成板条形激光器，按照这种技术制成的激光器体积小，重量轻，寿命长，无噪声，但其价格昂贵，难以在我国广泛地推广应用。专利技术内容鉴于公知技术存在的问题，本专利技术的目的旨在提供一种结构合理，体积小，重量轻，激光功率输出稳定，成本低的中功率二氧化碳激光管，为了达到上述目的，本专利技术是以如下方式完成的这种小体积中功率激光管，具有放电管和水冷管，所述水冷管套在放电管上，所述放电管和水冷管的外围设有大储气管，所述大储气管的两端孔与所述水冷管烧接，所述放置在大储气管内的放电管和水冷管部件至少设有两组，且各组件之间的端部与尾部相互烧接成П形或V形或Z形或W形的串联光路，所述各放电管通过回气管与大储气管相通，所述第一个放电管的初始端设有全反射镜，最后一个放电管的末端设有输出耦合镜，且各放电管的头尾烧接端口设有全反射转折镜，所述各放电管内电极各自与直流电源电连接；所述大储气管、放电管、水冷管和回气管均采用用一材料的石英或玻璃；所述全反射转折镜、全反射镜和输出耦合镜上均设有水冷盒。本专利技术中，将两组以上的放电管和水冷管组部件置于同一大储气管内，在储气管的两端将各个组件之间的端部与尾部相互烧接成П形或V形或Z形或W形的光路串联起来，在最初一个放电管的初始端设置全反射镜，在最后放电管的末端设置激光输出耦合镜，在其余各放电管的端口设置全反射转折镜，从而形成最小的体积，将各放电管的电极各自独立地用直流电源电连接，使放电管分段激励，降低激励电压，加大激光管输出功率的控制范围，并且各部件采用完全相同的材料，不存在膨胀系数差的问题，不受温度变化影响，因此输出功率和光斑模式稳定，整管如同一支常见的单直管激光管，重量很轻，按照放电管的个数和长度的不同设置，可以获得100W~1000W甚至更大的激光输出功率。按照本专利技术设计主题所制作的激光管，应用于激光加工行业，必将给他们带来积极的使用效果，与现有技术相比，具有突出的实质性特点与显著的进步。附图说明本专利技术有如下附图图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式附图表示了本专利技术的结构及其实施例，下面再结合附图详细描述其实施例的各有关细节。这种中功率二氧化碳激光管，具有放电管4和水冷管6，所述水冷管6套在放电管4上，所述放电管4和水冷管6的外围设有大储气管5，所述大储气管5的两端孔与所述水冷管6烧接，所述放置在大储气管5内的放电管4和水冷管6部件至少设有两组，且各个组件之间的端部与尾部相互烧接成V形或П形或Z形或W形的的串联光路，本实施例中，大储气管5内的放电管4和水冷管6部件设有两组，并按“П”形结构将放电管烧接在大储气管5的两端，所述两放电管4通过回气管2与大储气管5相通，在大储气管5内的气体其主要成分为二氧化碳，在一个放电管4的初始端设置一个全反射镜9，在另一个放电管4的末端设有输出耦合镜7，且两放电管的头尾烧接端口设有全反射转折镜1，本实施例中，该全反射转折镜1以45°安装，从而形成一个整体体积很小的激光管，同时也降低了整个激光管的重量，所述两放电管4内的电极10各自与直流电源电连接，该直流电源的连接，可以使放电管分段激励，降低了激励电压，加大激光输出功率的控制范围，上述大储气管5、放电管4、水冷管6和回气管2均采用完全相同的石英材料，采用相同的材料后，既有利于烧接，同时在激光管发热时，其膨胀系数相同，不会受温度变化的影响，使激光的输出功率和光斑模式稳定，并且激光管在工作过程安全可靠，这些材料在国内可以随处采购，从一定程度上降低了成本，所述全反射转折镜1、全反射镜9和输出耦合镜7上设有水冷盒8，该水冷盒8用以降低全反射转折镜1、全反射镜9以及输出耦合镜7在激光反射时产生的温度，使整个激光管运行更加安全可靠，本专利技术在水冷管6上设有进出水嘴3，进出水嘴3使水冷管6内的冷却水循环流动，有效地冷却放电管4，在大储气管5上设有进出气嘴11、12，用以真空排气和充气，当本专利技术工作时，直流电源通过电极10激励放电管4，使放电管4的二氧化碳气体产生电离振荡，从而产生激光，该激光通过全反射转折镜8反射后，经过串联的光路从激光输出口输出，其光束可应用于激光加工行业，本专利技术与现有技术相比，具有体积小，激光功率输出和光斑模式稳定，成本低的特点，与现有技术相比，具有突出的实质性特点与显著的进步。权利要求1.一种中功率二氧化碳激光管，包括有放电管(4)、水冷管(6)和大储气管(5)，所述水冷管(6)套在放电管(4)上，其特征在于所述放电管(4)和水冷管(6)放置在大储气管(5)内，所述大储气管(5)的两端与所述水冷管(6)烧接，所述放置在大储气管(5)内的放电管(4)和水冷管(6)部件至少设有两组，且各组件之间的端部与尾部相互烧接成Π形或V形或Z形或W形的串联光路，所述各放电管(4)通过回气管(2)与大储气管(5)相通，所述第一个放电管的初始端设有全反射镜(9)，最后一个放电管的末端设有输出耦合镜(7)，且各放电管的头尾烧接端口设有全反射转折镜(1)，所述各放电管(4)内的电极(10)各自与直流电源电连接。2.根据权利要求1所述的中功率二氧化碳激光管，其特征在于所述大储气管(5)、放电管(4)、水冷管(6)和回气管(2)均采用同一材料的石英或玻璃。3.根据权利要求1所述的中功率二氧化碳激光管，其特征在于所述全反射转折镜(1)、全反射镜(9)和输出耦合镜(7)上均设有水冷盒(8)。全文摘要本专利技术公开了一种中功率二氧化碳激光管，其主要特征在于所述放电管(4)和水冷管(6)放置在大储气管(5)内，所述大储气管的两端与所述水冷管烧接，所述放置在大储气管内的放电管和水冷管部件至少设有两组，且各组件之间的端部与尾部相互烧接成∏形或V形或Z形或W形的串联光路，所述各放电管通过回气管(2)与大储气管相通，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周迅，
申请(专利权)人：周迅，
类型：发明
国别省市：