中高功率半导体光斑均匀化焊接头的制作方法

本实用新型涉及半导体激光焊接设备的技术领域，更具体地说涉及中高功率半导体光斑均匀化焊接头。

背景技术：
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激光器作为所有激光应用产品的核心部件，是所有激光应用产品的重中之重；而且激光器的种类是很多。其通过激光工作物质可以分为固体激光器、气体激光器、液体激光器、半导体激光器和自由电子激光器等；半导体激光器电光效率高，成本低廉，制造方便，使用寿命长等优点，但是半导体激光光束发散较大且不同激光器角度不同，光束准直不容易。

实现半导体激光光斑均匀化及适宜的入射角度和适中的聚焦光斑直径，采用凸凹镜片镀介质膜技术，聚焦后可以获得光斑直径适中，利于零件的焊接加工；激光焊接头冷却组件采用激光焊接，密封性高可靠性获得环形冷却。

技术实现要素：
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本实用新型的目的就是针对现有技术之不足，而提供中高功率半导体光斑均匀化焊接头，它实现半导体激光光斑均匀化，采用凸凹镜片镀介质膜技术，聚焦后可以获得光斑直径适中和适宜的激光聚焦的入射角，利于零件的焊接加工；激光焊接头冷却组件采用激光焊接，密封性高可靠性获得环形冷却，适用于半导体激光器用QCS出光方式。

本实用新型的技术解决措施如下：

中高功率半导体光斑均匀化焊接头，包括光束准直扩束组件、焊接头滤光组件、激光聚焦组件、保护镜组件、激光焊接视觉相机组件及背板，光束准直扩束组件由光纤头和光纤头夹组成，焊接头滤光组件由安装座、盖板和滤光板组成，激光聚焦组件由下外套、下内套和聚焦镜组成，保护镜组件由保护片座、保护筒和保护镜片组成，激光焊接视觉相机组件由CCD安装座和CCD摄像头组成；光纤头固定在光纤头夹的上端，光纤头夹固定在上支座的上端，上支座内焊接有定位座，定位座内螺接有上调整环，上调整环上嵌置有水平的双曲凹透镜，上支座的下端固定在上外套上，上外套内焊接有固定在上内套，上内套内螺接有下调整环，下调整环螺接在上内套内，下调整环内嵌置有水平的单曲凸透镜；所述上外套的下端固定在安装座上，安装座的一侧壁上固定有CCD安装座，CCD安装座的上端固定有CCD摄像头；所述安装座内固定有斜置的滤光板，CCD安装座的内腔和安装座的内腔相连通，CCD安装座内固定有与滤光板相对的CCD反射片，安装座背离CCD安装座一侧的侧壁上固定有盖板；安装座上与盖板相邻的一侧壁上固定有背板，背板与CCD安装座之间涂覆有导热硅脂；

所述安装座的下端面上固定有下外套，下外套内插接有下内套，下内套的上、下边分别焊接固定在下外套的内壁上，下内套的外壁上成型有圆弧形的冷却槽道，所述的下外套上成型与冷却槽道两端相连通的进水孔和回水孔，所述下内套的内壁上成型有环形的凸台，聚焦镜插接在下内套内并抵靠在下内套的凸台上，聚焦镜上抵靠有压紧圈，压紧圈的下端面上成型有环槽，压紧圈的环槽内插接有密封圈，密封圈压靠在聚焦镜上；所述下外套的下端面上固定有保护片座，保护片座内插接有固定有水平的保护镜片，保护片座的下端固定有锥形的保护筒。

优选的，所述下外套的上端面上成型有环形的密封槽，密封槽内插接固定有密封环。

优选的，所述CCD安装座和CCD摄像头之间固定有导向筒。

优选的，所述的下内套和下外套之间采用激光焊接，下内套的高度和下外套的高度相等。

本实用新型的有益效果在于：

1、它采用的为可调式准直扩束装置，适用半导体激光器不同发散角度，可获得最佳聚焦效果。

2、它利用冷却水并采用内外套结构，导热面积大幅度提高，冷却能力得到改善，水密封采用激光焊接密封，不受因为密封圈限制。

3、背板设计采用导热硅脂，增加导热效果。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型下外套部分的局部结构示意图；

图3为本实用新型的工作原理图。

图中：1、光纤头；2、光纤头夹；3、上支座；4、定位座；5、上调整环；6、双曲凹透镜；7、上外套；8、上内套；9、下调整环；10、单曲凸透镜；11、安装座；12、盖板；13、滤光板；14、下外套；15、下内套；16、聚焦镜；17、保护片座；18、保护筒；19、CCD安装座；20、CCD摄像头；21、CCD安装座；22、密封圈；23、保护镜片；24、CCD反射片；25、背板；26、工件。

具体实施方式：

实施例：见图1至3所示，中高功率半导体光斑均匀化焊接头，包括光束准直扩束组件、焊接头滤光组件、激光聚焦组件、保护镜组件、激光焊接视觉相机组件及背板25，光束准直扩束组件由光纤头1和光纤头夹2组成，焊接头滤光组件由安装座11、盖板12和滤光板13组成，激光聚焦组件由下外套14、下内套15和聚焦镜16组成，保护镜组件由保护片座17、保护筒18和保护镜片23组成，激光焊接视觉相机组件由CCD安装座19和CCD摄像头20组成；光纤头1固定在光纤头夹2的上端，光纤头夹2固定在上支座3的上端，上支座3内焊接有定位座4，定位座4内螺接有上调整环5，上调整环5上嵌置有水平的双曲凹透镜6，上支座3的下端固定在上外套7上，上外套7内焊接有固定在上内套8，上内套8内螺接有下调整环9，下调整环9螺接在上内套8内，下调整环9内嵌置有水平的单曲凸透镜10；所述上外套7的下端固定在安装座11上，安装座11的一侧壁上固定有CCD安装座19，CCD安装座19的上端固定有CCD摄像头20；所述安装座11内固定有斜置的滤光板13，CCD安装座19的内腔和安装座11的内腔相连通，CCD安装座19内固定有与滤光板13相对的CCD反射片24，安装座11背离CCD安装座19一侧的侧壁上固定有盖板12；安装座11上与盖板12相邻的一侧壁上固定有背板25，背板25与CCD安装座19之间涂覆有导热硅脂；

所述安装座11的下端面上固定有下外套14，下外套14内插接有下内套15，下内套15的上、下边分别焊接固定在下外套14的内壁上，下内套15的外壁上成型有圆弧形的冷却槽道151，所述的下外套14上成型与冷却槽道151两端相连通的进水孔142和回水孔143，所述下内套15的内壁上成型有环形的凸台，聚焦镜16插接在下内套15内并抵靠在下内套15的凸台上，聚焦镜16上抵靠有压紧圈21，压紧圈21的下端面上成型有环槽，压紧圈21的环槽内插接有密封圈22，密封圈22压靠在聚焦镜16上；所述下外套14的下端面上固定有保护片座17，保护片座17内插接有固定有水平的保护镜片23，保护片座17的下端固定有锥形的保护筒18。

优选的，所述下外套14的上端面上成型有环形的密封槽141，密封槽141内插接固定有密封环。

优选的，所述CCD安装座19和CCD摄像头20之间固定有导向筒。

优选的，所述的下内套15和下外套14之间采用激光焊接，下内套15的高度和下外套14的高度相等。

工作原理：本实用新型为中高功率半导体光斑均匀化焊接头，其结构图如图1所示，其实现可调式准直，其工作原理如图3所示，光束线通过双曲凹透镜6经过折射扩散，再经过下凸的单曲凸透镜10折射变为并行的光束，经过滤光板13滤光，然后在经过上图的聚焦镜16实现聚焦，而通过上调整环5能改变双曲凹透镜6的位置，通过下调整环9能改变单曲凸透镜10的位置，从而实现聚焦镜16聚焦后的光斑均匀；

同时聚焦镜16安设在下外套14和下内套15的结构内，其内有冷却水冷却的通道，实现聚焦镜16的冷却，同时采用导热硅脂，提高散热效率。

所述实施例用以例示性说明本实用新型，而非用于限制本实用新型。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本实用新型的权利保护范围，应如本实用新型的权利要求所列。