本技术属于激光点火,具体涉及一种用于激光点火器的光学窗口。
背景技术:
1、激光火工品作为一种高电磁安全的火工品得到越来越广泛地应用,其通过光纤将激光能量传输至输出装药,实现火工药剂的点火与起爆。
2、玻璃窗口作为激光火工品的核心换能元部件,是通过玻璃塞体或合金焊料与金属壳体形成的高承压窗口组件。在激光点火系统中,要求对光路连续性进行检测,换能元辅助完成内部自检等功能;同时在火工品点火过程中,换能元通过汇聚激光能量、引爆药剂。在火箭发动机等这样的增压应用中,所需要的功能可靠性要求在发动之前检查系统的完整性;当使用炸药材料六硝基芪(hns),黑索金(rdx),太安(petn)或其他材料时,爆炸的压力易使传统设计的窗口破裂。因此,针对发动机点火高反压环境和内部自检等的需求,玻璃窗口的设计及其塞体性能的优劣,不但直接影响激光点火效率,更对火工品的作用效果,特别是高反压环境下的安全性有直接影响。
技术实现思路
1、本实用新型提供一种用于激光点火器的光学窗口,解决高压发火条件下器件无法保证其气密性,传统激光点火器无法隔绝杂散光、检测激光与输出装药的问题。
2、为了解决以上技术问题,本实用新型提供了一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:包括激光二极管、激光点火器壳体、初级窗口、衰减器、二级窗口、镜面涂层、保护涂层;激光点火器壳体内从前端到后端依次设有初级窗口、衰减器、二级窗口,二级窗口后端面依次设有镜面涂层和保护涂层。
3、有益效果:本实用新型具有衰减器的设计,两级窗口保障了激光点火器在高压发火的同时不破坏光学窗口和器件的压力密封性能;点火激光通过初级窗口,衰减器和二级窗口聚焦到二级窗口后表面,二级窗口后表面的镜面涂层确保杂散光和检测激光不会到达火工药剂,满足激光点火器安全性的设计准则;采用保护涂层涂覆镜面涂层,实现对镜面涂层的保护和钝化,当涂覆在二级窗口末端的涂层由点火激光烧蚀蒸发时,蒸发产物促进和加强了点火激光束引发的火工药剂发火,确保激光点火器的发火可靠性。具体优点如下:
4、(1)本实用新型的一种用于激光点火器的光学窗口,可实现器件在高压发火条件下的器件密封性,保证激光点火器在火箭发动机等这样的增压应用中的安全性;
5、(2)本实用新型中的初级窗口与二级窗口通过衰减器连接,衰减器具有吸收和衰减爆炸冲击的作用,确保在高压发火条件下初级窗口和压力密封的器件不会失效;
6、(3)本实用新型中的二级窗后表面涂覆镜面反射层,具有反射杂散光和检测激光的功能,避免意外发火的同时辅助完成光路检测,镜面涂层后表面涂覆保护涂层;
7、(4)本实用新型中的保护涂层具有保护、钝化镜面涂层的功能,镜面涂层和保护涂层在点火时被点火激光烧蚀,促进和加强火工药剂的发火,确保激光点火器的发火可靠性。
1.一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:包括激光二极管、激光点火器壳体、初级窗口、衰减器、二级窗口、镜面涂层、保护涂层;激光点火器壳体内从前端到后端依次设有初级窗口、衰减器、二级窗口,二级窗口后端面依次设有镜面涂层和保护涂层。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:激光二极管波长为808nm、915nm或976nm。
3.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:激光点火器壳体的主体部分包括一个贯穿整个主体部分的同轴孔。
4.根据权利要求3所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:贯穿整个主体部分的同轴孔具有不同的内径分布。
5.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:激光点火器壳体包括固定光纤连接头的前端孔、压装输出装药的后端孔。
6.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:激光点火器壳体后端具有连接下一级器件的外螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:所述初级窗口采用自聚焦透镜,其后表面和衰减器接触,并由衰减器定位;所述衰减器的后表面与二级窗口接触。
8.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:初级窗口与二级窗口的径向尺寸相同。
9.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:初级窗口的节距能确保点火激光和检测激光在经过衰减器和二级窗口后聚焦至二级窗口的镜面涂层和保护涂层。
10.根据权利要求1所述的一种用于激光点火器的光学窗口,其特征在于:衰减器的径向尺寸小于初级窗口和二级窗口。