一种风冷紫外激光器的制作方法

本实用新型涉及激光器的技术领域，具体涉及一种风冷紫外激光器。

背景技术：

激光器所产生的激光因具有良好的相干性和单色性，在科研院所和精密加工行业应用广泛。如今随着社会的发展，生活水平的提高，人们对激光器的民用化的需求也逐渐增多，特别是3D打印机的普及加快了激光器在民用生活中的推广。

目前因激光器的体积较大，特别是水冷激光器携带不便且安装和放置会占用大量空间，与此同时也有很多材料与水发生反应也是的水冷激光器在激光加工和打标领域的推广受到限制；而风冷紫外激光器采用一体化的风冷制冷方式，相比传统的单独需要安装水冷设备进行制冷的水冷紫外激光器已经开始显露其一定的优势，紫外光作为一种冷光源在加工材料的过程中产生的热效应较少，所以该类型的激光器越来越受到欢迎。

但是现行市场上的风冷紫外激光器存在一下问题

1)体积大，携带不便，且紫外光的转换效率低，产热过高，导致风冷紫外激光器很难得到民用化。

2)风冷紫外激光器是通过支座固定于工作台上，但现有的支座大多只起固定作用，没有任何缓冲和防支座形变的措施，使支撑激光器的支座很容易受到外界的机械应力产生变形或裂变,导致激光器位置发生改变。

有鉴于此，急需提供一种体积小，方便携带，工作稳定且紫外光转换效率高，产热量低的风冷紫外激光器。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供了一种风冷紫外激光器，包括：

箱体；

设于所述箱体的左、右外侧底部区域且用于将所述箱体固定于工作台且用于提高抗形变和抗压裂能力的防变形支座；

固定设于所述箱体上端区域的固体激光器；所述固体激光器包括工作物质、泵浦源和光学谐振腔；

固定设于所述箱体底部的多个散热装置。

在上述方案中，所述

箱体的内腔经一体成型的隔板分隔成上容腔和下容腔；

所述固体激光器固定设于所述隔板上侧。

在上述方案中，所述

防变形支座包括底座，所述上设有用于使支座固定于工作台上的限位槽；

与所述底座垂直设置的侧壁，所述侧壁上设有用于使支座固定于激光器的外侧壁上的多个螺纹孔；

所述底座与所述侧壁之间固定设有用于提高支座抗形变和抗压裂能力的弹性件。

在上述方案中，所述弹性件的竖直截面呈横向设置的直角“S”型；

所述弹性件与所述底座和侧壁一体成型。

在上述方案中，所述光学谐振腔包括

依次设置的多组耦合镜；谐振腔端镜；激光晶体；Q开关；多个反射镜；

设于所述耦合镜右前方的光吸收桶和倍频晶体组；

设于所述倍频晶体组前端的光栏和用于输出光线且设于出口处的布式窗。

在上述方案中，所述限位槽包括呈阶梯状设置的上U型开口槽和下U型开口槽。

在上述方案中，所述限位槽的阶梯表面上设有橡胶垫片。

在上述方案中，所述工作物质为YVO4：Nd9；

所述泵浦源产生808nm的光束；

所述光学谐振腔采用V字形。

在上述方案中，所述散热装置为散热器；

所述散热器包括分别设于所述下容腔左侧的进风风扇与设于所述下容腔右侧的出风风扇。

在上述方案中，所述箱体的进光口处设有光纤接口。

本实用新型通过使用散热器代替需要单独安装水冷制冷设备来散发降低箱体内产生的热量，且固体激光器与散热装置的上、下层的布局，使得整个的腔体布局合理紧凑，减小了整个腔体体积，使整个激光器灵巧轻便便于携带安装，同时光学谐振腔的设计使激光转换效率高，激光器工作稳定，且民用化强。另外，箱体外侧底部防变形支座可以缓冲和吸收激光器在共工作时对其的形成的压力及拉力，提高了防变形支座的抗形变和抗压裂能力，能够保证激光器工作位置的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型提供的示意图；

图2为本实用新型提供的防变形支座的结构示意图；

图3为本实用新型提供的防变形支座的正视图；

图4为本实用新型提供的防变形支座的左视图；

图5为本实用新型的左视图；

图6为本实用新型的右视图；

图7为本实用新型的腔体结构示意图；

图8为本实用新型提供的固体激光器的结构示意图；

图1-图4的标记说明：

1-箱体；2-防变形支座；21-底座；22-侧壁；23-橡胶垫片；24-弹性件；211-上U型开口槽；212-下U型开口槽；213-限位槽；221-螺纹孔；241-壁板；

图5-图8的标记说明：

3-光纤接口；4-进风风扇；5-出风风扇；6-第一槽口；7-第二槽口；11-隔板；12-上容腔；13-下容腔；111-耦合镜；112-谐振腔端镜；113-激光晶体；114-Q开关；115-反射镜；116-光吸收桶；117-倍频晶体组；118-光栏；119-布式窗。

具体实施方式

本实用新型通过使用散热器代替需要单独安装水冷制冷设备来散发降低箱体内产生的热量，且固体激光器与散热装置的上、下层的布局，使得整个的腔体布局合理紧凑，减小了整个腔体体积，使整个激光器灵巧轻便便于携带安装，同时光学谐振腔的设计使激光转换效率高，激光器工作稳定，且民用化强。另外，箱体外侧底部防变形支座可以缓冲和吸收激光器在共工作时对其的形成的压力及拉力，提高了防变形支座的抗形变和抗压裂能力，能够保证激光器工作位置的稳定性。下面结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型做出详细的说明。以下的描述中，激光器光线射出的一端为前，激光器光线射入的一端为后，左、右分别以面向激光器光线射入的一端为基准设定。

如图1-8所示，本实用新型提供了一种风冷紫外激光器，包括：

长方形箱体1；箱体1包括通过螺钉与腔体固定连接的上、下盖板和后盖板。箱体1长为240mm,宽为140mm。

箱体1的左、右外侧底部区域设有将箱体1固定于工作台且用于缓冲和吸收激光器在共工作时生成的压力及拉力，提高抗形变和抗压裂能力的防变形支座2。箱体1的左侧底部设有两个防变形支座2，右侧底部的中间区域设有一个防变形支座2。

防变形支座2包括底座21和与底座21垂直设置的侧壁22；

底座21上设有呈阶梯状设置的上U型开口槽211和下U型开口槽212形成的限位槽213；限位槽213的设置是为了在支座固定于工作台时，螺钉尾部卡设至U型开口槽211内，使支座在受外力作用时，不易移动；限位槽213的阶梯表面上设有与其形状相适配的橡胶垫片23。

侧壁22上对称设置两个螺纹孔221，用于使支座固定于激光器的外侧壁上。

底座21与侧壁22之间通过弹性件24固定连接，弹性件24的竖直截面呈横向设置的直角“S”型，与底座21和侧壁22制作材料一致且一体成型；弹性件24的壁板241与壁板241的壁间间隔尺寸都为1mm；这种结构的设计使支座可以缓冲和吸收激光器在共工作时对其的形成的压力及拉力，提高了支座的抗形变和抗压裂能力，能够保证激光器工作位置的稳定性。

底座21与侧壁22的边角为圆角，为了使支座使用时不会对外界物体造成意外伤害。

箱体1的腔体的内腔经一体成型的隔板11分隔成上容腔12和下容腔13。

上容腔12内设有通过螺钉固定于隔板11上的固体激光器，固体激光器包括工作物质、泵浦源和光学谐振腔；

光学谐振腔包括从后向前依次设置的多组耦合镜111；谐振腔端镜112；激光晶体113；Q开关114；多个反射镜115；设于耦合镜111右前方的光吸收桶116和倍频晶体组117；设于倍频晶体组117前端的光栏118和用于输出光线且设于出口处的布式窗119，光吸收桶116的设置将吸收上容腔11内的杂光，降低杂光在腔体中的产热量，另外，谐振腔端镜112构成的腔长由光谐振模式和泵浦光的模式匹配一致决定，完成泵浦光到红外光的转换，产生所需红外光。

倍频晶体组117包括用于完成上空腔12中传输至的红外光装换成紫外光的转换且前后并排设置的二倍频晶体和三倍频晶体。

多组耦合镜111设于上容腔12的末端，在末端的箱体1的进光口处设置有光纤接口3；固体激光器的工作物质为YVO4：Nd9，泵浦源产生808nm的光束，光学谐振腔采用V字形。

固定设于下容腔13内的箱体1底部且横向并排设置的多个散热装置，散热装置可为散热器或其他散热设备，散热器的个数可根据激光器整体大小合理设置，本实施例具体为两个散热器，散热器包括分别设于下容腔13左侧的进风风扇4与设于下容腔13右侧的出风风扇5，下容腔13的左、右侧壁上分别设有用于固定进风风扇4和出风风扇形5的第一槽口6和第二槽口7。

这种结构的设计使散热器靠近腔体的表面的TEC17对上、下腔体进行制冷，产生的热量转移至散热器中的散热片，进风风扇4和出风风扇形5形成的气流带走散热器中的热量，提高传热效率。

本实用新型通过使用散热器代替需要单独安装水冷制冷设备来散发降低箱体内产生的热量，且固体激光器与散热装置的上、下层的布局，使得整个的腔体布局合理紧凑，减小了整个腔体体积，使整个激光器灵巧轻便便于携带安装，同时光学谐振腔的设计使激光转换效率高，激光器工作稳定，且民用化强。另外，箱体外侧底部防变形支座可以缓冲和吸收激光器在共工作时对其的形成的压力及拉力，提高了防变形支座的抗形变和抗压裂能力，能够保证激光器工作位置的稳定性。

本实用新型的具体工作过程如下：

本实用新型工作时，先开启散热装置-散热器，使箱体1腔内的待温度达到符合要求时，即可开启激光器的电源控制箱，打开激光器，泵浦源开始工作，产生泵浦光，谐振腔端镜112将泵浦光转换成红外光，形成的红外光经过倍频晶体组转换为紫外光。所述的倍频晶体，其特征是腔体中的红外光经过倍频晶体转换成紫外光，紫外光经过反射镜组反射后由布式窗119射出。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。