一种激光发射器防尘装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光技术领域，涉及一种防尘装置，尤其涉及一种激光发射器防尘装置。


背景技术：

2.激光发射器在具备激光工作物质、光学共振腔和泵浦源等三个激光发射基本条件后，能够通过受激辐射的方式产生亮度极高、质量纯净、光谱稳定的激光，因此可被广泛应用于生产生活的很多方面。激光发射器发出激光的过程为：在适当的激励条件下，激光工作物质内的粒子体系上出现高低能级间实现粒子数反转，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子，从而在光学共振腔内形成激光并出射。
3.激光具有能量高和光束集中的特点，当激光出射光路上存在颗粒物时，颗粒物快速吸收激光能量，其自身温度会迅速升高，从而导致激光器部分故障甚至全部烧毁。实际上，在应用过程中激光发射器所出现的故障，相当一部分都是由颗粒物进入激光发射器而导致遮挡光路所产生的。
4.现有技术中，为了防止外界颗粒物进入光路，一般的做法包括以下两种：一是优化激光发射器的外部封装，通过更加科学合理的外部封装隔绝颗粒物；二是净化工作环境，减少空气中漂浮的颗粒物。然而，这两种方案虽说都能取得一定效果，却都存在实施成本过高的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光发射器防尘装置，能够通过科学合理的结构和相对低的成本来防止外界颗粒物进入激光发射器内部。
6.本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：
7.一种激光发射器防尘装置，包括：
8.激光发射芯片，所述激光发射芯片用于发出激光；
9.防尘固定件，所述防尘固定件固定设置于激光发射器内，所述防尘固定件上设置有一锥型通孔，所述锥型通孔的宽口端靠近所述激光发射芯片，所述锥型通孔的窄口端远离所述激光发射芯片；
10.防尘窗，所述防尘窗固定设置于所述防尘固定件上，所述防尘窗位于所述锥型通孔的宽口端和所述激光发射芯片之间。
11.与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：在激光发射芯片的前端设置有防尘固定件和防尘窗，利用激光的光束较为集中的特点，在防尘固定件内设置有前窄后宽结构的锥型通孔，能够有效防止外界颗粒物进入激光发射器内部。
12.进一步地，所述激光发射芯片设置于一导热基底座上，所述导热基底座上还设置有慢轴聚光透镜和快轴聚光透镜；
13.所述激光发射芯片发出的激光依次经过所述快轴聚光透镜和所述慢轴聚光透镜后出射至所述锥型通孔。
14.采用上述方案的有益效果是：一方面，通过导热基底座能够将激光发射芯片工作过程中所积聚的热量导出，保证激光发射芯片正常工作；另一方面，设置有慢轴聚光透镜和快轴聚光透镜，能够保证激光光束平行。
15.进一步地，所述导热基底座包括第一支撑基座和第二支撑基座，所述第一支撑基座的高度大于所述第二支撑基座的高度，所述第一支撑基座和所述第二支撑基座为一体成型结构；
16.所述激光发射芯片设置于所述第一支撑基座上，所述快轴聚光透镜固定于所述激光发射芯片的前端，所述慢轴聚光透镜设置于所述第二支撑基座上。
17.采用上述方案的有益效果是：通过高度不同的第一支撑基座和第二支撑基座组成导热基底座，能够更加方便地设置上慢轴聚光透镜和快轴聚光透镜等组件。
18.进一步地，所述激光发射芯片通过导热硅胶固定设置于所述第一支撑基座上。
19.采用上述方案的有益效果是：设置有导热硅胶能够提升散热效果，能保证激光发射器正常工作。
20.进一步地，所述导热基底座上还设置有准直镜组件；
21.所述准直镜组件固定设置于所述第二支撑基座上，所述慢轴聚光透镜位于所述快轴聚光透镜和所述准直镜组件之间；
22.所述激光发射芯片发出的激光依次经过所述快轴聚光透镜、所述慢轴聚光透镜和所述准直镜组件后出射至所述锥型通孔。
23.采用上述方案的有益效果是：通过设置有准直镜组件能够保证激光入射到指定的位置。
24.进一步地，所述准直镜组件包括聚集准直镜和准直镜固定件；
25.所述准直镜固定件上沿轴向设置有准直镜安装通孔，所述准直镜安装通孔内形成有一环形支撑平台，所述环形支撑平台侧还设置有若干准直镜点胶通孔；
26.所述聚集准直镜为横截面为圆形的透镜结构，所述聚集准直镜的一侧通过粘合剂固定设置于所述环形支撑平台上。
27.采用上述方案的有益效果是：通过准直镜安装通孔和环形支撑平台能够更科学合理地将聚集准直镜设置于准直镜固定件内，保证准直镜组件的整体性，而准直镜点胶通孔则便于进行注胶操作。
28.进一步地，所述防尘固定件的一端通过凹陷形成有防尘安装通孔，所述防尘安装通孔与所述锥型通孔相连通且同轴，所述防尘窗通过所述防尘安装通孔固定设置于所述防尘固定件上。
29.采用上述方案的有益效果是：通过设置有防尘安装通孔，能够更科学合理地将防尘窗设置于防尘固定件内，保证防尘窗和防尘固定件之间的整体性。
30.进一步地，所述防尘安装通孔的侧边还设置有若干防尘点胶通孔。
31.采用上述方案的有益效果是：便于通过防尘点胶通孔进行注胶操作。
32.进一步地，所述防尘窗为矩形结构，所述防尘安装通孔的尺寸与所述防尘窗相配合；
33.所述防尘点胶通孔设置有四个，四个所述防尘点胶通孔分别设置于所述防尘安装通孔的四个边角处，所述防尘窗通过粘合剂固定设置于所述防尘安装通孔内。
34.采用上述方案的有益效果是：从四个边角对矩形结构的防尘窗进行固定，能够保证固定效果。
35.进一步地，所述锥型通孔的宽口端的直径为2.0-3.0mm，所述锥型通孔的窄口端的直径为0.5-1.5mm。具体地，所述锥型通孔的宽口端的直径为2.5mm，所述锥型通孔的窄口端的直径为1.0mm。
36.采用上述方案的有益效果是：通过上述尺寸设置，一方面能够保证防尘效果，另一方面又不会对激光发射造成阻碍。
附图说明
37.图1是本实用新型一种激光发射器防尘装置的整体示意图。
38.图2是本实用新型一种激光发射器防尘装置的分解示意图。
39.图3是本实用新型一种激光发射器防尘装置中防尘固定件的示意图。
40.图4是本实用新型一种激光发射器防尘装置中防尘固定件的另一示意图。
41.图5是本实用新型一种激光发射器防尘装置中锥型通孔的示意图。
42.图中，各标号所代表的部件列表如下：
43.激光发射芯片1、防尘固定件2、防尘窗3、导热基底座4、慢轴聚光透镜5、快轴聚光透镜6、准直镜组件7；
44.锥型通孔201、防尘安装通孔202、防尘点胶通孔203；
45.第一支撑基座401、第二支撑基座402；
46.聚集准直镜701、准直镜固定件702。
具体实施方式
47.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。
50.激光具有能量高和光束集中的特点，当激光出射光路上存在颗粒物时，颗粒物快速吸收激光能量，其自身温度会迅速升高，从而导致激光器部分故障甚至全部烧毁。实际上，在应用过程中激光发射器所出现的故障，相当一部分都是由颗粒物进入激光发射器而导致遮挡光路所产生的。
51.为了防止外界颗粒物进入光路，现有技术的一般做法包括以下两种：一是优化激光发射器的外部封装，通过更加科学合理的外部封装隔绝颗粒物；二是净化工作环境，减少空气中漂浮的颗粒物。然而，这两种方案虽说都能取得一定效果，却都存在实施成本过高的问题。
52.如图1和图2所示，为了防止外界颗粒物进入激光发射器内部，保证激光发射器正常工作，本实用新型提供一种激光发射器防尘装置，包括激光发射芯片1、防尘固定件2和设置于防尘固定件2上的防尘窗3。其中，所述激光发射芯片1用于发出激光；所述防尘固定件2固定设置于激光发射器内，所述防尘窗3用于隔绝外界空气，所述防尘窗3固定设置于所述防尘固定件2上。
53.本实用新型区别于现有技术的最大创新点在于：结合图1、图2和图5可见，所述防尘固定件2上设置有一锥型通孔201，所述锥型通孔201的宽口端靠近所述激光发射芯片1，所述锥型通孔201的窄口端远离所述激光发射芯片1；所述防尘窗3位于所述锥型通孔201的宽口端和所述激光发射芯片1之间。
54.激光发射器工作时，激光沿着锥型通孔201的轴向出射，在事先校准好激光发射器内，光束应先后经过锥型通孔201的宽口端的圆心和窄口端的圆心。在激光发射芯片1的前端设置有防尘固定件2和防尘窗3，利用激光的光束较为集中的特点，在防尘固定件2内设置有前窄后宽结构的锥型通孔201，一方面不会影响激光的传播，另一方面，相比起一般的通孔，锥型通孔201的窄口端相对较小，能够有效降低外界颗粒物通过此通孔而进入到激光发射器内部的几率，从而有效防止外界颗粒物进入激光发射器内部。
55.如图1和图2所示，所述激光发射芯片1设置于一导热基底座4上，所述导热基底座4上还设置有慢轴聚光透镜5和快轴聚光透镜6；所述激光发射芯片1发出的激光依次经过所述快轴聚光透镜6和所述慢轴聚光透镜5后出射至所述锥型通孔201。
56.一方面，激光发射芯片1在工作过程中会发出大量热量，如果出现过热可能会导致芯片烧毁，而通过导热基底座4能够将激光发射芯片1工作过程中所积聚的热量导出，保证激光发射芯片1正常工作。
57.另一方面，激光经过慢轴聚光透镜5的折射后，慢轴方向上会变成平行光；激光经过快轴聚光透镜6的折射后，快轴方向上会变成平行光，因此，设置慢轴聚光透镜5和快轴聚光透镜6，能够保证激光光束平行。
58.如图1和图2所示，所述导热基底座4包括第一支撑基座401和第二支撑基座402，所述第一支撑基座401的高度大于所述第二支撑基座402的高度，所述第一支撑基座401和所述第二支撑基座402为一体成型结构；所述激光发射芯片1设置于所述第一支撑基座401上，所述快轴聚光透镜6固定于所述激光发射芯片1的前端，所述慢轴聚光透镜5设置于所述第二支撑基座402上。
59.激光发射芯片1为扁平状结构，而慢轴聚光透镜5则是具有一定高度的结构，通过高度不同的第一支撑基座401和第二支撑基座402组成导热基底座4，并将激光发射芯片1、
慢轴聚光透镜5和快轴聚光透镜6根据实际情况设置在第一支撑基座401和/或第二支撑基座402上，即可保证激光发射芯片1出射的激光能够打在慢轴聚光透镜5中央，能够更加方便地设置上慢轴聚光透镜5和快轴聚光透镜6等组件。
60.优选地，所述激光发射芯片1通过导热硅胶固定设置于所述第一支撑基座401上。设置有导热硅胶能够提升散热效果，能保证激光发射器正常工作。
61.如图1和图2所示，所述导热基底座4上还设置有准直镜组件7；所述准直镜组件7固定设置于所述第二支撑基座402上，所述慢轴聚光透镜5位于所述快轴聚光透镜6和所述准直镜组件7之间；所述激光发射芯片1发出的激光依次经过所述快轴聚光透镜6、所述慢轴聚光透镜5和所述准直镜组件7后出射至所述锥型通孔201。
62.通过设置有准直镜组件7能够保证激光入射到指定的位置。比如，激光发射器的前端设置有光纤，用于将激光导出。激光经过校准后的准直镜组件7后，能够准确无误地入射到光纤中，从而保证传导效率。
63.如图2所示，所述准直镜组件7包括聚集准直镜701和准直镜固定件702；所述准直镜固定件702上沿轴向设置有准直镜安装通孔，所述准直镜安装通孔内形成有一环形支撑平台，所述环形支撑平台侧还设置有若干准直镜点胶通孔；所述聚集准直镜701为横截面为圆形的透镜结构，所述聚集准直镜701的一侧通过粘合剂固定设置于所述环形支撑平台上。
64.通过准直镜安装通孔和环形支撑平台能够更科学合理地将聚集准直镜701设置于准直镜固定件702内，保证准直镜组件7的整体性，而准直镜点胶通孔则便于进行注胶操作。
65.如图3和图4所示，优选地，所述防尘固定件2的一端通过凹陷形成有防尘安装通孔202，所述防尘安装通孔202与所述锥型通孔201相连通且同轴，所述防尘窗3通过所述防尘安装通孔202固定设置于所述防尘固定件2上。通过设置有防尘安装通孔202，能够更科学合理地将防尘窗3设置于防尘固定件2内，保证防尘窗3和防尘固定件2之间的整体性。所述防尘安装通孔202的侧边还设置有若干防尘点胶通孔203。便于通过防尘点胶通孔203进行注胶操作。
66.优选地，所述防尘窗3为矩形结构，所述防尘安装通孔202的尺寸与所述防尘窗3相配合；所述防尘点胶通孔203设置有四个，四个所述防尘点胶通孔203分别设置于所述防尘安装通孔202的四个边角处，所述防尘窗3通过粘合剂固定设置于所述防尘安装通孔202内。从四个边角对矩形结构的防尘窗3进行固定，能够保证固定效果。
67.具体地，所述锥型通孔的宽口端的直径为2.0-3.0mm，所述锥型通孔的窄口端的直径为0.5-1.5mm。具体地，所述锥型通孔的宽口端的直径为2.5mm，所述锥型通孔的窄口端的直径为1.0mm。通过上述尺寸设置，一方面能够保证防尘效果，另一方面又不会对激光发射造成阻碍。总的而言，能够在防尘和激光出射之间取得平衡。
68.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。