高功率光纤激光器机箱结构的制作方法

本发明涉及高功率激光器技术领域，特别涉及一种高功率光纤激光器机箱结构。

背景技术：

目前市面上高功率激光器单模组结构最大输出功率多为1000W左右，更高功率的光纤激光器需要多个单模组组装而成，体积庞大且不便于搬运存储。由于散热需求以及内部设计原因，目前市面上比较常见的千瓦单模组激光器模组尺寸有：770×450×180(创鑫MFSC-1000)和450×240×770(锐科RFL-C1000)两种，超过千瓦能量的激光器光由于模组数量增加，体积会成倍数增长。同时光纤激光器通常在高湿度，多金属灰层的环境中进行工业加工，增益光纤及关键焊接点长期在这种环境中容易老化影响光束质量以及输出效率。单靠板金组成的机箱结构并不能有效的隔离外部环境达到防尘，防湿的效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对现有光纤激光器板金组成的机箱结构所存在的不足而提供一种高功率光纤激光器机箱结构，该高功率光纤激光器机箱结构属于一种紧凑型光纤激光器机箱结构，其比市面上的同功率的1000W光纤激光器机箱节省大概50％空间，并且可以最大输出2000W激光能量而不改变机箱外部结构和尺寸。因此，对比同样输出功率的多模组组装高功率激光器更显紧凑型优势。同时独有的惰性气体内充及盖板密封设计，有效的隔离了外部湿度以及灰尘累积的影响。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种高功率光纤激光器机箱结构，由主机箱和电源机箱构成，所述主机箱与所述电源机箱之间通过至少一侧板连接，所述电源机箱内放置有电源模块；所述主机箱内放置有光电器件。

在本发明的一个优选实施例中，所述主机箱包括主箱体和安装在所述主箱体内中间位置的水冷板，所述水冷板的正面放置增益光纤，焊接点及其他光学器件，反面放置电路板、泵浦二极体及其他电光器件。

在本发明的一个优选实施例中，所述水冷板的正面设置有绕线盘，所述增益光纤，焊接点及其他光学器件放置于所述绕线盘内。

在本发明的一个优选实施例中，所述绕线盘的正面设置有圆形光面区域、方形刻槽区域、焊接点及光学器件固定区域以及密封圈固定圈槽，所述方形刻槽区域位于所述圆形光面区域的外围，所述焊接点及光学器件(如光栅)固定区域位于所述方形刻槽区域外围，所述密封圈固定圈槽位于所述焊接点及光学器件固定区域外围，在所述密封圈固定圈槽上设置有光纤进、出口，在所述焊接点及光学器件固定区域内设置有固定孔，用以固定光纤焊接点和光栅；增益光纤由所述光纤进口进，然后盘绕在所述圆形光面区域、方形刻槽区域并由所述光纤出口出来，在所述密封圈固定圈槽内放置有密封圈，所述盖板通过固定件固定在绕线盘上，将所述圆形光面区域、方形刻槽区域、焊接点及光学器件固定区域以及密封圈固定圈槽密封起来。

在本发明的一个优选实施例中，所述主箱体的整体尺寸为442mm×495mm×176mm并由上面板、下面板和两块侧面板通过固定件组装起来，以便于拆开维修。

在本发明的一个优选实施例中，在所述一块侧面板上设置有气阀，用以向所述主机箱内输入惰性气体以排出主机箱内的空气。

在本发明的一个优选实施例中，在所述主机箱上设置有把手。

由于采用了如上的技术方案，本发明的高功率光纤激光器机箱结构与现有光纤激光器板金组成的机箱结构相比，具有如下优点：

1.电源单独通过外箱散热，而不会给主机箱内部结构造成额外热负担。

2.客户可以根据需求选择是否使用自带电源或者第三方电源，激光器使用以及安装更加灵活。

3.水冷板两面利用。主机箱中间内置水冷板，正面放置增益光纤，焊接点和光学器件，反面放置电路板以及泵浦二极体等电光器件。大幅度提高机箱空间利用率的同时，也给机箱内部光/电器件提供了全面的冷却。因此可以保证散热的同时也节省了机箱空间。

4.绕线盘中心圆圈区域为光面绕盘，外部相邻方形区域为刻槽绕盘，刻槽绕盘与密封圈槽之间区域有固定孔(未标出)用于固定光纤焊接点，光栅等光学器件。密封圈放置于外部密封圈槽中，并通过固定件将盖板(未画出)与密封圈内区域密封起来。这种刻槽与光面绕盘结合的设计特点在于，刻槽部分给光纤热负载较多区域提供有效散热，光面区域为散热要求低的光纤提供绕线区域。从而在满足散热要的同时也有效的减少了所需的绕线空间

5.主机箱上设计有气阀，用于输入惰性气体排出机箱内空气。绕线盘与盖板通过密封圈和螺钉固定住，内部放置有增益光纤以及其他关键焊接点及光学器件。这样即可以保证与外部空气隔离不受环境湿度影响，也可以避免灰层累积。

6.主机箱由六块铝板构成，方便拆开维修。机箱整体尺寸为442×495×176,相对于目前主流的激光器机箱体积有相当可观的改进。

附图说明

图1为本发明高功率光纤激光器机箱结构的立体示意图。

图2为本发明高功率光纤激光器机箱结构中的主机箱结构的示意图。

图3为本发明高功率光纤激光器机箱结构中的绕线盘的结构示意图。

具体实施方式

参见图1和图2，图中给出的一种高功率光纤激光器机箱结构，由主机箱100和电源机箱200构成，主机箱100与电源机箱200之间通过两块侧板300连接，电源机箱200内放置有电源模块；主机箱100内放置有光电器件。在主机箱100上设置有三个把手110。

主机箱100包括主箱体120和安装在主箱体120内中间位置的水冷板130，水冷板130的正面放置增益光纤，焊接点及光学器件，反面放置电路板、泵浦二极体。

主箱体120的整体尺寸为442mm×495mm×176mm并由上面板121、下面板122和四块侧面板123通过固定件组装起来，以便于拆开维修。

在一块侧面板123上设置有气阀150，用以向主机箱100内输入惰性气体以排出主机箱100内的空气。

水冷板130正面设置有绕线盘140。绕线盘140设置有圆形光面区域141、方形刻槽区域142、焊接点及光学器件固定区域143以及密封圈固定圈槽144，方形刻槽区域142位于圆形光面区域141的外围，焊接点及光学器件固定区域143位于方形刻槽区域142外围，密封圈固定圈槽144位于焊接点及光学器件固定区域143外围，在密封圈固定圈槽144上设置有光纤进、出口145、146，在焊接点及光学器件固定区域143内设置有固定孔，用以固定光纤焊接点和光栅；增益光纤由光纤进口145进，然后盘绕在圆形光面区域141、方形刻槽区域142并由光纤出口146出来，在密封圈固定圈槽144内放置有密封圈，盖板通过固定件固定在绕线盘上，将圆形光面区域141、方形刻槽区域142、焊接点及光学器件固定区域143以及密封圈固定圈槽144密封起来。