一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器的制作方法

本实用新型涉及一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，属于工业应用激光器研发领域。

背景技术：

随着激光器在工业应用，尤其是材料焊接切割等加工制造上的不断发展，研发出工作性能更稳定、结构更简易、应用多样、高效率低成本的激光器已然成为了一个迫切的需求；二氧化碳激光器具有结构简单、光束质量高、工作性能好、操作简易、便于安装调试以及低能耗低成本的特点，而且作为灵活的工业加工设备，可根据现实需要对其系统装置结构进行适合适度的调整改装和组合，其在多种材料加工上有着广泛而精细的应用。

从上世纪七十年代出现这类激光器以来一直到现在的这四十年余中，这类产品基本上都保持着原来的全玻璃结构，就目前最广泛使用的封离式直流激励二氧化碳激光器来说，功率仅徘徊在一百瓦左右，这是由它的纯玻璃结构带来的致命缺陷。三层套结构的激光管，需要玻璃灯工像工艺品似的制作；纯玻璃构件的脆弱，在生产、运输、装机使用和维修方面的先天缺陷使它丧失了现代产品应有的产品要素。数十年来300瓦及以上输出功率的中功率封离式激光器产品一直是市场期待的，但又一直没有具备产品要素的中功率激光器面市。

本实用新型提出一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，基本上解决了传统封离式直流激励二氧化碳激光器的缺陷。本新型二氧化碳激光器，除放电管为玻璃外其余均以机械装配结构实现了光腔折叠(小型化)；以大容积铝型材底座获得大的激光介质气体储存量和以共用阳极降低50％的工作电压及阴极溅射，可获得长的寿命；多根并列的放电管直接裸露在封闭的水冷箱中， 其外周没有同轴的水冷套管从而避免了多层套管带来的腔体变形；新型合理的总体结构避免了系统装置间的干涉，减小了环境温度应变对激光光束质量的影响，将加工能力扩展至多种材料层面上，加工性能稳定高效，填补了中功率二氧化碳激光器研发领域的空白，并使得激光器装置便于安装维护节能环保，具备了现代产品要素适宜标准化批量生产。

技术实现要素：

本实用新型属于工业应用激光器研发领域，提供了一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，结构简单，易于操作。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，由反射镜(1)、高压负极(2)、全反镜(3)、进水孔(4)、高压正极(5)、输出窗(6)、出水孔(7)、放电管(8)、水冷套(9)、冷却水(10)组成；放电管里面装有二氧化碳激光气体，工作时通过高压激发产生红外激光输出。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：多根结构简易的平行放电管(8)通过金属镜座实现谐振腔平行折叠结构，腔体部分外形尺寸为长5300mm×宽300mm×高350mm，获得500W的稳定输出功率。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：多根并列的放电管(8)直接裸露在封闭的水冷箱中，其外周没有同轴的水冷套管从而避免了多层套管带来的腔体变形，此水冷箱同时又作为激光谐振腔的支撑底座，设定在恒定温度下的冷却水通过进水孔(4)和出水孔(7)实现水在放电管周围的稳定循环，保障了光学谐振腔工作在恒温恒压下。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：谐振腔一端为输出窗(6)，两管间的的光路连接由∏转折镜座实现，转折镜座上 两相互垂直并分别与两放电管轴心线呈45°夹角的平面上机械封装有两块转折镀金全反射镜(1)，由此，放电管可获得最大限度的热交换面积和粒子数反转效果。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：由输出窗的镀膜片与端面全反射镜构成谐振腔，由两块全反射镜装夹在每一个转折镜座上实现光路的∏转折。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：该谐振腔和简易水冷箱的结构设计简单合理，可以使得放电管冷却充分，系统结构紧凑工作稳定，输出激光光束质量好，功率稳定，无噪声，成本低及运转费用低，便于实现工业大型激光切割焊接机向小型化普及化方向发展。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型所述冷却水外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、图2所示，所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，由反射镜(1)、高压负极(2)、全反镜(3)、进水孔(4)、高压正极5、输出窗6、出水孔7、放电管8、水冷套9、冷却水10组成；放电管里面装有二氧化碳激光气体，工作时通过高压激发产生红外激光输出。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：多根结构简易的平行放电管8通过金属镜座实现谐振腔平行折叠结构，腔体部分外形尺寸为长5300mm×宽300mm×高350mm，获得500W的稳定输 出功率。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：多根并列的放电管8直接裸露在封闭的水冷箱中，其外周没有同轴的水冷套管从而避免了多层套管带来的腔体变形，此水冷箱同时又作为激光谐振腔的支撑底座，设定在恒定温度下的冷却水通过进水孔4和出水孔7实现水在放电管周围的稳定循环，保障了光学谐振腔工作在恒温恒压下。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：谐振腔一端为输出窗6，两管间的的光路连接由∏转折镜座实现，转折镜座上两相互垂直并分别与两放电管轴心线呈45°夹角的平面上机械封装有两块转折镀金全反射镜1，由此，放电管可获得最大限度的热交换面积和粒子数反转效果。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：由输出窗的镀膜片与端面全反射镜构成谐振腔，由两块全反射镜装夹在每一个转折镜座上实现光路的∏转折。

所述的一种新型水冷结构的折叠式中功率二氧化碳激光器，其特征在于：该谐振腔和简易水冷箱的结构设计简单合理，可以使得放电管冷却充分，系统结构紧凑工作稳定，输出激光光束质量好，功率稳定，无噪声，成本低及运转费用低，便于实现工业大型激光切割焊接机向小型化普及化方向发展。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。