激光扩束吸收装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于激光技术领域，具体涉及一种激光扩束吸收装置。
【背景技术】
[0002]激光技术在材料加工，激光打标，激光打印，激光扫描，激光测距，激光存储，激光显示，照明，激光医疗等民用领域，以及激光打靶，激光制导，激光夜视，激光武器等军事领域都得到了广泛的应用。激光技术良好的应用前景吸引了大量的研究者对其进行研究，而研究过程会不可避免的需要进行大量实验。
[0003]在实验过程中，如果不对激光光束进行严格控制和约束，激光光束有可能直接照射到实验人员的身体上，或者打到一些物体上，进行数次反射，最终照射到实验人员的身体上。对于激光来说，人的眼睛是非常脆弱的，很小的功率就可能致盲，如果激光的功率密度较大，则会直接烧伤皮肤。此外，在实验室中有些仪器设备也是比较怕激光照射的，例如有些探测器可能会被打坏。因此，在实验过程中，在整个实验装置的末端放置一个吸收装置，可以很好的限制激光照射范围，从而很好的保护实验人员和仪器设备。
[0004]目前有的吸收腔为锥形腔，它的优点是激光光束沿着固定的方向反射，从而防止激光的溢出，但是当激光功率密度较大时，可能会破坏锥形腔内部的反射面，此外，对整个吸收腔的散热也会提出更高的要求。因此有些吸收腔具有扩束功能，从而降低了激光的功率密度。但是这些吸收腔体为圆柱形，激光的反射次数随半径的增大而减小，过少的反射次数会导致激光无法被完全吸收。为了增加激光在吸收腔内的反射次数，有些吸收腔的内壁被设计成了锯齿形，这样虽然总体上增加了激光的反射次数，但也带来了激光反射方向不可控这一问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种激光扩束吸收装置，解决现有技术存在的当激光功率密度较大时，会破坏锥形腔内部的反射面，激光反射方向不可控，以及散热效果不好的技术问题。
[0006]本发明激光扩束吸收装置包括吸收腔体、锥形反射镜、磁力表座、扩束反射镜Π、扩束反射镜I和散热风扇;所述吸收腔体的底部设有安装接口，吸收腔体的安装接口与磁力表座螺纹连接;锥形反射镜螺纹连接在吸收腔体内部的一端，扩束反射镜1、扩束反射镜Π和吸收腔体螺纹连接，其中扩束反射镜I螺纹连接在吸收腔体内部的另一端，扩束反射镜Π位于扩束反射镜I与锥形反射镜之间;散热风扇对称分布在吸收腔体的外壁上的两侧。
[0007]所述吸收腔体的外壁设有散热片。
[0008]所述吸收腔体的材质为铝合金，吸收腔体的内部激光吸收表面经过氧化发黑的化学处理，从而提高其激光吸收率。
[0009]所述扩束反射镜I和扩束反射镜Π的材质为黄铜，反射面抛光，表面镀高反射银膜。
[0010]所述锥形反射镜的材质为黄铜，锥形外表面抛光，镀高反射银膜。
[0011]本发明的工作原理:吸收腔体的安装接口与磁力表座螺纹连接，磁力表座固定在实验平台上，根据实际需要，调节本发明的激光扩束吸收装置的高度和位置;吸收腔体的外表面分布有散热片，散热片配合散热风扇，对本装置进行风冷冷却;锥形反射镜通过止口定位，与吸收腔体配合;扩束反射镜π与吸收腔体配合，扩束反射镜I通过止口定位与扩束反射镜Π配合;激光光束通过锥形反射镜的空心腔进入吸收腔体内部，并依次经过扩束反射镜I和扩束反射镜Π进行扩束，激光在锥形吸收腔内壁和锥形反射镜的锥形外表面间多次反射，直至激光锥形吸收腔体完全吸收。
[0012]本发明的有益技术效果:吸收腔体的安装接口与磁力表座螺纹连接，由于磁力表座的螺纹比较大，所以连接强度足够，可以保证在实验过程中整个吸收装置不发生变形;吸收腔体的外壁分布了一定数量的散热片，可以在较大程度上增加整个吸收腔体的散热面积;吸收腔体的外壁上两侧对称分布散热风扇，主动增强对流换热的能力，从而将整个吸收装置的温度控制在合适的范围内，由于一般实验室内使用的激光器的功率不会特别的大，因此使用散热风扇的风冷冷却方式已经能够满足要求，这样就可以避免使用体积庞大笨重，价格昂贵的水冷系统;吸收腔体的材质为铝合金，吸收腔体的内部激光吸收表面经过一定的化学处理，从而提高了其激光吸收率；由于激光器出射的激光光束都比较细，功率密度非常的大，如果直接进行吸收，对吸收表面会有很高的要求，否则吸收表面很容易会被激光打坏，本发明通过曲面经过专门设计的扩束反射镜I和扩束反射镜Π配合实现了扩束，降低激光光束的功率密度，不仅了保护激光吸收表面，且能够保证入射的激光能够被完全的反射到锥形吸收腔内；扩束反射镜I和扩束反射镜π的材质为黄铜，反射面抛光，表面镀高反射银膜;吸收腔为锥形吸收腔。与具有锯齿状或者螺纹形式内表面的吸收腔相比，锥形吸收腔可以保证激光的反射方向完全可控，即不会发生激光乱反射的现象。同时，本发明可以通过合理配置吸收腔体和锥形反射镜的相对尺寸，从而控制锥形腔间隙大小，这样可以控制激光的反射次数，从而极大地提高吸收腔体对激光的吸收;锥形反射镜的材质为黄铜，锥形外表面抛光，镀高反射银膜;本发明将锥形腔和扩束吸收腔相结合，既可以通过扩束来降低激光的功率密度，还通过锥形腔来吸收激光，从而在较大程度上避免激光的溢出；此外，锥形腔的反射间隙是比较小的，从而保证激光经过多次反射，最终完全被吸收腔吸收。
【附图说明】
[0013]附图1为本发明激光扩束吸收装置的结构示意图；
[0014]附图2为本发明激光扩束吸收装置的外观图；
[0015]附图3为本发明激光扩束吸收装置中扩束反射镜I剖面图；
[0016]其中，1、吸收腔体，2、锥形反射镜，3、磁力表座，4、扩束反射镜Π4，5、扩束反射镜I，6、散热片，7、散热风扇。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步阐述。
[0018]参见附图1、附图2和附图3，本发明激光扩束吸收装置包括吸收腔体1、锥形反射镜
2、磁力表座3、扩束反射镜Π 4、扩束反射镜15和散热风扇7;所述吸收腔体1的底部设有安装接口，吸收腔体1的安装接口与磁力表座3螺纹连接;锥形反射镜2螺纹连接在吸收腔体内部的一端，扩束反射镜15、扩束反射镜Π 4和吸收腔体螺纹连接，其中扩束反射镜15螺纹连接在吸收腔体1内部的另一端，扩束反射镜Π4位于扩束反射镜15与锥形反射镜2之间;散热风扇7对称分布在吸收腔体1的外壁上的两侧。
[0019]所述吸收腔体1的外壁分布有散热片6。
[0020]所述吸收腔体1的材质为铝合金，吸收腔体1的内部激光吸收表面经过氧化发黑的化学处理，从而提高其激光吸收率。
[0021 ]所述扩束反射镜15和扩束反射镜Π 4的材质为黄铜，反射面抛光，表面镀高反射银膜。
[0022]所述锥形反射镜2的材质为黄铜，锥形外表面抛光，镀高反射银膜。
【主权项】
1.激光扩束吸收装置，其特征在于，包括吸收腔体(1)、锥形反射镜(2)、磁力表座(3)、扩束反射镜Π (4)、扩束反射镜1(5)和散热风扇(7);所述吸收腔体(1)的底部设有安装接口，吸收腔体(1)的安装接口与磁力表座(3)螺纹连接;锥形反射镜(2)螺纹连接在吸收腔体内部的一端，扩束反射镜1(5)、扩束反射镜Π (4)和吸收腔体(1)螺纹连接，其中扩束反射镜1(5)螺纹连接在吸收腔体(1)内部的另一端，扩束反射镜Π (4)位于扩束反射镜1(5)与锥形反射镜(2)之间;散热风扇(7)对称分布在吸收腔体(1)的外壁上的两侧。2.根据权利要求1所述的激光扩束吸收装置，其特征在于，所述吸收腔体(1)的外壁设有散热片(6)。3.根据权利要求1所述的激光扩束吸收装置，其特征在于，所述吸收腔体(1)的材质为铝合金，吸收腔体(1)的内部激光吸收表面经过氧化发黑的化学处理，从而提高其激光吸收率。4.根据权利要求1所述的激光扩束吸收装置，其特征在于，所述扩束反射镜1(5)和扩束反射镜Π (4)的材质为黄铜，反射面抛光，表面镀高反射银膜。5.根据权利要求1所述的激光扩束吸收装置，其特征在于，所述锥形反射镜(2)的材质为黄铜，锥形外表面抛光，镀高反射银膜。
【专利摘要】本发明激光扩束吸收装置，属于激光技术领域，解决了现有技术存在的当激光功率密度较大时，会破坏锥形腔内部的反射面，激光反射方向不可控，以及散热效果不好的技术问题；本发明包括吸收腔体、锥形反射镜、磁力表座、扩束反射镜Ⅱ、扩束反射镜Ⅰ和散热风扇；本发明将锥形腔和扩束吸收腔相结合，既可以通过扩束来降低激光的功率密度，还通过锥形腔来吸收激光，从而在较大程度上避免激光的溢出；此外，锥形腔的反射间隙是比较小的，从而保证激光经过多次反射，最终完全被吸收腔吸收。
【IPC分类】H01S3/042, G02B27/09, H01S3/10
【公开号】CN105428985
【申请号】CN201510974319
【发明人】刘星洋, 时魁, 陈宁, 韩旭东, 陈兆兵, 郭汝海
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月23日