一种高功率半导体激光清洗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于激光加工技术领域，具体涉及一种高功率半导体激光清洗系统。
【背景技术】
[0002]近年来，激光清洗方法越来越多的应用于工业加工领域，激光清洗是利用激光短时照射使得物体表面迅速升温，从而使得被清洗物质气化达到清洗的目的。相比传统的机械清洗和化学清洗方法，激光清洗可以保护物体表面不受损伤，清洗精度高，效率高，在工业加工中表现出显著的优势。现有的激光清洗系统一般采用超短脉冲固体激光器作为激光清洗的光源，利用其发出的高能量激光脉冲来实现清洗的效果，但是固体激光器体积较大，应用缺少灵活性。
[0003]高功率半导体激光器具有体积小、重量轻、效率高、寿命长等优点，已广泛用于激光加工、激光医疗、激光显示及科学研究领域。基于上述优点，半导体激光器在激光清洗系统中的应用也独具优势。
[0004]中国专利201410378140.2公开了一种焦点跟踪激光清洗机，该方案采用了光纤耦合的光路传输方案，但是光纤易受环境影响，如果光纤受到污染会影响系统的可靠性；该方案还采用了复杂的焦点测量及显示系统，成本较高，性价比低。
【实用新型内容】
[0005]为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种高功率半导体激光清洗系统，相比传统的固体激光器光源的清洗系统具有较高的效率，并且体积小巧，便于手持操作。具体的技术方案如下:
[0006]一种高功率半导体激光清洗系统，包括清洗终端，控制器，电源及气体净化系统。所述的清洗终端可以发出高功率的脉冲激光将物体表面的污物气化，气化的污物通过所述的气体净化系统抽离物体表面，以达到清洁物体表面的目的，所述的控制器用于控制清洗终端，比如清洗终端的输出功率及脉冲频率，所述电源用于为清洗终端供电。
[0007]所述的清洗终端包括半导体激光器，散热器，光学整形模块，保护罩以及壳体。所述的半导体激光器通过散热器安装于壳体内部的后端，可以发出可调制的脉冲激光，壳体内沿着半导体激光器的出光方向设有光学整形模块，光学整形模块用于将半导体激光器发出激光整形为所需要的光斑。所述的壳体对应半导体激光器出光的位置设置有透光的保护窗，用于让整形后的激光光束出射及密封壳体内部。所述的保护罩位于壳体的前端且包裹保护窗，保护罩通过安装支架与壳体连接，保护罩为半开放式结构，工作时与被清洗物体表面接触，并且与工作表面形成半密封或者密封的清洗空间，可以将气化后的污物限制在该清洗空间内。
[0008]所述的保护罩上开有抽气孔，抽气孔通过气体管道a与气体净化系统相连接。
[0009]所述的保护罩与被清理物体表面接触的位置设有多个小轮，用于移动保护罩。所述的安装支架上设有转动轴，保护罩通过转动轴与安装支架连接，转动轴可以使保护罩在-30度-+30度范围内摆动，以适应不同的使用者的使用方式，还可以根据被清理物体的形状调整摆动姿态，以适应被清理物体的轮廓。
[0010]所述的保护罩内还设有定焦轮，定焦轮为圆环型，通过转动轴安装于安装支架上，转动轴位于定焦轮的圆心处，定焦轮可以使被清理物体表面至壳体的保护窗距离恒定不变，且使工作面处于激光光束的焦平面处。
[0011]所述的半导体激光器为半导体激光器叠阵，可以为单个半导体激光器叠阵，也可以为多个半导体激光器叠阵的组合。所述的多个半导体激光器叠阵的组合为多个半导体激光器平行排列，且相邻两个半导体激光器叠阵的光轴成0-15度的夹角。
[0012]所述的散热器一端为半导体激光器的安装平台，另一端为多个翅片平行排列的结构，壳体后端可以设置风扇对散热器进行风冷散热。或者所述的散热器内设置水冷通道，壳体上设置通液孔，水冷通道通过通液孔与外部的水循环系统连接。
[0013]所述的光学整形模块可以为光波导，也可以为聚焦透镜。
[0014]本方案的高功率半导体激光清洗系统还包括独立的气体输送系统，用于在保护窗的外部形成气帘，防止油漆和污染物的气化气体飞溅或附着到保护窗镜上。所述的保护罩上开有送气孔，送气孔通过气体管道b与独立的气体输送系统相连接。
[0015]本实用新型具有以下优点:
[0016]1.本实用新型的高功率半导体激光清洗系统的系统效率相比传统固体激光有大幅度的提升，并且其清洗终端体积小巧，便于手持，提高了激光清洗系统的灵活性。
[0017]2.本实用新型的清洗系统发出的脉冲激光能量集中且脉宽短，使得产生的热量来不及传递到被清洗物体就已经被气化的污物带走，从而使得被清理物体温差小，提高了系统的可靠性。
[0018]3.该清洗系统的清洗终端设有可以适应多种工况的保护罩，保护罩可以随使用方式在一定范围的角度内摆动，提高了保护罩对气化污物的防护效果，有效降低激光对人伤害的风险。
[0019]4.该清洗系统的清洗终端的定焦轮设计有效的提高了激光清洗工艺的稳定性和清洗效果。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的高功率半导体激光清洗系统。
[0021]图2为本实用新型的清洗终端的实施例一。
[0022]图3为本实用新型的清洗终端的实施例二。
[0023]图4为清洗终端定焦轮的俯视图。
[0024]附图标号说明:1为控制器，2为电源，3为气体净化系统，4为清洗终端，5为被清洗物体表面，6为半导体激光器，7为散热器，8为壳体，9为光学整形模块，10为保护窗，11为保护罩，12为小轮，13为定焦轮，14为转动轴，15为安装支架，16为抽气孔，17为气帘，18为风扇，19为气体管道a。
【具体实施方式】
[0025]图1为本实用新型的高功率半导体激光清洗系统，包括清洗终端4，控制器1，电源2及气体净化系统3。所述的清洗终端4可以发