激光合束聚焦器系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光光束控制技术领域，具体涉及一种0)2激光合束聚焦器系统。
【背景技术】
[0002]激光由于其亮度高、单色性好、准直和高聚焦性能，在科研、军事、工业、天文和信息传播领域得到广泛的应用。在现有技术中，由于激光的聚焦性能好，可以很容易得到微米级甚至纳米级的聚焦光斑，因此聚焦后的激光光束被广泛的应用与激光切割、激光焊接、激光打孔、激光打标以及激光医疗等操作中，而且，超高功率的激光光束经过聚焦后还可应用在惯性约束核聚变中。
[0003]0)2激光器从20世纪70年代中期出现至今经历了很大的变化，并向大功率激光加工等方面发展。由于CO2激光器具有体积大、结构复杂、维护困难，功率过高，采用光纤传输超百瓦的高功率激光受限制等缺陷，本实用新型提供一种CO2激光合束聚焦系统，可传输超百瓦级高功率的激光输出。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了能克服现有技术中CO2激光器提供的激光功率过高，不能采用光纤传输激光的困难，特提出一种0)2激光合束聚焦系统。
[0005]为了实现以上目的，本实用新型采用了的设备是:
[0006]—种CO2激光合束聚焦器系统，所述系统包括CO2激光器、激光光纤親合器、空芯传能光纤、合束聚焦器，所述0)2激光器输出激光，经过所述激光光纤耦合器耦合到所述空芯传能光纤，所述空芯传能光纤的输出端固定在所述合束聚焦器上，所述合束聚焦器包括固定光纤锁紧内螺丝、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、壳体；
[0007]进一步地，所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜位于所述壳体内；
[0008]进一步地，所述空芯传能光纤的输出端通过所述固定光纤锁紧内螺丝固定在所述合束聚焦器上；
[0009]进一步地，所述0)2激光器输出低功率激光；
[0010]进一步地，所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜为凸透镜、反射聚焦镜或绕射聚焦元件；
[0011]进一步地，所述第二聚焦透镜位于第一聚焦透镜的焦点处；
[0012]进一步地，所述第一聚焦透镜为长焦距透镜；
[0013]进一步地，所述第二聚焦透镜为短焦距透镜；
[0014]进一步地，经所述空芯传能光纤传输的激光以一定的角度输出，并通过所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜聚焦合束得出高功率输出的激光；
[0015]进一步地，所述空芯传能光纤内径为0.3-1.5mm。
[0016]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的CO2激光合束聚焦系统通过多个光学元器件的组合，经所述空芯传能光纤传输的激光以一定的角度输出，并通过所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜聚焦合束得出高功率输出的激光。
[0017]说明书附图
[0018]图1为本实用新型的0)2激光合束聚焦器结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。
[0021]本实用新型涉及一种CO2激光合束聚焦系统。如图1所示，为本实用新型涉及的一种CO2激光合束聚焦系统示意图，所述聚焦系统包括CO2激光器1、激光光纤耦合器2、空芯传能光纤3、固定光纤锁紧内螺丝4、第一聚焦透镜5、第二聚焦透镜6、壳体7。
[0022]此实施例的激光光源由上述CO2激光器I提供，所述CO2激光器I为低功率激光器，所述CO2激光器I的个数有若干个，根据要求输出的激光功率有关，每台CO2激光器I输出的激光经过所述激光光纤耦合器2耦合，将激光耦合到所述空芯传能光纤3中进行传输，所述空芯传能光纤是以石英玻璃为基底材料，内涂耐高温介质反射膜，光纤内径为0.3-1.5mm,可耐受1500~1700°C高温。所述空芯传能光纤可以传输连续激光功率100W的CO2激光，在通常使用60W的情况下，可以连续工作20小时以上，具有传输损耗小于0.3dB/m，耦合效率大于95%，弯曲半径小于20cm，可承受传输功率大等优点。所述空芯传能光纤3的输出通过固定光纤锁紧内螺丝4固定在所述壳体7的固定位置，所述空芯传能光纤3与所述0)2激光器I的个数是相同，经过所述空芯传能光纤3传输的激光从输入端以一定的角度通过所述第一聚焦透镜5将所有低功率激光汇聚到一个焦点上，在该焦点处放置所述第二聚焦透镜6，第一次聚焦的低功率激光再次经过所述第二聚焦透镜6聚焦得出所需要的高功率输出激光。所述固定光纤锁紧内螺丝4、第一聚焦透镜5、第二聚焦透镜6位于所述壳体7内，壳体7内用于产生高功率激光光束。所述第一聚焦透镜5与第二聚焦透镜6只需要达到聚焦的功能即可，并不限于凸透镜，可以为凹透镜、反射聚焦镜组或绕射聚焦元件。第一聚焦透镜5为长焦距透镜，F = 50~100mm，第二聚焦透镜6为短焦距透镜，F = 3~10mm，这样的设计可以便于第二聚焦透镜6的聚焦的调整，便于利用最终获得的具有高功率的输出。
[0023]本实用新型的有益效果在于，本实用新型的CO2激光合束聚焦系统通过多个光学元器件的组合，能够实现采用光纤传输高功率激光。
【主权项】
1.一种CO2激光合束聚焦器系统，其特征在于，所述系统包括CO2激光器、激光光纤耦合器、空芯传能光纤以及合束聚焦器，所述0)2激光器输出激光，经过所述激光光纤耦合器耦合到所述空芯传能光纤，所述空芯传能光纤的输出端固定在所述合束聚焦器上，所述合束聚焦器包括固定光纤锁紧内螺丝、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、壳体。
2.根据权利要求1所述的聚焦器系统，其特征在于，所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜位于所述壳体内。
3.根据权利要求1所述的聚焦器系统，其特征在于，所述空芯传能光纤的输出端通过所述固定光纤锁紧内螺丝固定在所述合束聚焦器上。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述CO2激光器输出低功率激光。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜为凸透镜、反射聚焦镜或绕射聚焦元件。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二聚焦透镜位于第一聚焦透镜的焦点处。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一聚焦透镜为长焦距透镜。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二聚焦透镜为短焦距透镜。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，经所述空芯传能光纤传输的激光以一定的角度输出，并通过所述第一聚焦透镜与第二聚焦透镜聚焦合束得出高功率输出的激光。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空芯传能光纤内径为0.3-1.5mm。
【专利摘要】本实用新型涉及激光光束控制技术领域，具体涉及一种CO2激光合束聚焦器系统，包括CO2激光器、激光光纤耦合器、空芯传能光纤、合束聚焦器，所述CO2激光器输出激光，经过所述激光光纤耦合器耦合到所述空芯传能光纤，所述空芯传能光纤的输出端固定在所述合束聚焦器上，所述合束聚焦器包括固定光纤锁紧内螺丝、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜、壳体。本实用新型的CO2激光合束聚焦系统，可传输超百瓦级高功率的激光输出。
【IPC分类】G02B6-42
【公开号】CN204479807
【申请号】CN201520160657
【发明人】周桂耀, 侯峙云, 刘建涛
【申请人】广州华仁亿和特种光纤科技有限公司, 华南师范大学
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月19日