一种直接输出型半导体激光模块的制作方法

1.本实用新型涉及激光器技术领域，特别是一种直接输出型半导体激光模块。


背景技术：

2.激光焊接机，由激光泵源发生激光，通过一系列的光学器件将激光整形、合束、聚焦等操作后，通过光纤传输激光，再通过激光焊接头将激光作用到工件上。而激光传输需要将激光从激光器耦合到光纤中，且通过光纤传输激光后，再由激光焊接头将激光打到工件上，此耦合激光到输出激光的过程会导致激光能量的损耗。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种直接输出型半导体激光模块，旨在解决现有装置存在的激光能量损耗高、体积大等技术问题。
4.包括放置腔，所述放置腔的侧壁设有冷却底板，所述放置腔的外部的一端依次安装有水冷光阑、聚焦单元、保护单元和出射单元；所述放置腔的内部设有ld泵源和反射镜，所述反射镜将所述激光进行空间整合并反射形成激光光束，由聚焦镜将所述激光光束聚焦，由所述出射单元输出激光。
5.可选的，ld泵源为一个或多个，所述ld泵源固定在冷却底板上。
6.可选的，ld泵源和冷却底板之间的贴合面上涂有导热硅脂，用于增加导热率。
7.可选的，冷却底板设有接水口，用于连接外部循环冷却水。
8.可选的，在激光光束传输方向上设有水冷光阑，所述水冷光阑由光阑内圈、光阑外座和光阑水管接口构成；由光阑内圈吸收激光光束因发散角产生的杂散光，同时限制激光光束的尺寸大小，所述光阑水管接口外接循环冷却水，将所述光阑内圈所吸收的激光的热量带走。
9.可选的，水冷光阑的前端设有聚焦单元，所述聚焦单元内部设有所述聚焦镜，所述聚焦单元上设有用于连接外部循环冷却水，以达到给所述聚焦镜散热的目的聚焦水管接口。
10.可选的，聚焦单元上设有保护单元，所述保护单元上设有保护玻璃。
11.可选的，聚焦单元前设有出射单元，所述出射单元上设有一个或多个气嘴，外接保护气体，在焊接加工时吹出保护气体，用于保护加工工件表面及吹走焊接产生的粉尘烟雾。
12.可选的，在激光光束边上设有pd监控，用于实时监控激光输出能量。
13.可选的，冷却底板上设有上盖，上盖上端设计锯齿形，增大与外接接触面积，能有效的辅助散热，所述上盖后设有外部插口，所述外部插口连接外部供电系统，为内部ld泵源供电，以及将内部功率或温度监控反馈到外部控制系统。
14.本实用新型的有益效果为：接入循环冷却水冷却泵源及光学镜片，无需通过光纤及激光焊接头，即可直接输出激光，直接用于加工，体积小巧轻便，光模块制作成本低且方便维护，激光输出能量稳定，还可通过外部供电，接入控制系统以实现设置参数。
附图说明
15.图1为本实用新型剖面视图；
16.图2为本实用新型立体图；
17.图3为本实用新型水冷光阑的局部视图；
18.图4为本实用新型聚焦单元和保护单元的局部视图。
具体实施方式
19.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“上”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元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。在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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中的具体含义。
20.下面结合附图对本实用新型进行进一步说明：
21.参照图1-4，在本实用新型的一实施例中，包括冷却底板1、上盖2、水冷光阑3、聚焦单元4、保护单元5、出射单元6，参照图1，通过外部供电，使ld泵源12产生激光，由一个或多个反射镜13将激光进行空间整合并反射形成激光光束14，由聚焦镜42将激光光束14聚焦，由出射单元6输出激光。
22.参照图1、图2，冷却底板1上设有一个或多个ld泵源12，用螺钉将ld泵源12锁在冷却底板1上，ld泵源12和冷却底板1贴合面涂有导热硅脂，主要用于增加导热率；同时在冷却底板1上设有接水口11，主要用于连接外部循环冷却水，以达到给ld泵源12散热的目的，使得光模块能稳定的输出激光。
23.参照图1、图2，沿着激光反射后前进方向设有水冷光阑3，主要由光阑内圈32、光阑外座33、光阑水管接口31构成。由光阑内圈32吸收合束激光因发散角产生的杂散光，同时限制合束激光的尺寸大小，来达到保护后续光学镜片的目的。同时光阑水管接口31外接循环冷却水，将光阑内圈32吸收激光的热量带走，防止激光模块过热，保证光学镜片的稳定。
24.参照图1、图2、图3，水冷光阑3前端设有聚焦单元4，聚焦单元4内部设有聚焦镜42，聚焦单元4上设有聚焦水管接口41，主要用于连接外部循环冷却水，以达到给聚焦镜42散热的目的。
25.参照图1、图2、图4，聚焦单元4上设有保护单元5，保护单元5上设有保护玻璃51，主要用于防止焊接烟雾、粉尘进入模块内部，污染光学镜片及泵源，使得激光模块寿命更长。
26.参照图1、图2，聚焦单元4前设有出射单元6，出射单元6上设有一个或多个气嘴61，外接保护气体，在焊接加工时吹出保护气体，用于保护加工工件表面及吹走焊接产生的粉尘烟雾。
27.参照图1，在激光光束14边上设有pd监控15，用于实时监控激光输出能量。
28.参照图2，在冷却底板1上设有上盖2，上盖2上端设计锯齿形，增大与外接接触面积，能有效的辅助散热。
29.参照图1、图2，上盖2后设有外部插口80，主要连接外部供电系统及控制系统，为内部ld泵源12供电、设置参数等，以及将内部功率/温度监控反馈到外部控制系统。
30.以上结合具体实施例对本实用新型的技术原理进行了描述。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种直接输出型半导体激光模块，其特征在于，包括放置腔，所述放置腔的侧壁设有冷却底板(1)，所述放置腔的外部的一端依次安装有水冷光阑(3)、聚焦单元(4)、保护单元(5)和出射单元(6)；所述放置腔的内部设有ld泵源(12)和反射镜(13)，所述反射镜(13)将所述激光进行空间整合并反射形成激光光束(14)，由聚焦镜(42)将所述激光光束(14)聚焦，由所述出射单元(6)输出激光。2.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，ld泵源(12)为一个或多个，所述ld泵源(12)固定在冷却底板(1)上。3.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，ld泵源(12)和冷却底板(1)之间的贴合面上涂有导热硅脂，用于增加导热率。4.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，冷却底板(1)设有接水口(11)，用于连接外部循环冷却水。5.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，在激光光束(14)传输方向上设有水冷光阑(3)，所述水冷光阑(3)由光阑内圈(32)、光阑外座(33)和光阑水管接口(31)构成；由光阑内圈(32)吸收激光光束(14)因发散角产生的杂散光，同时限制激光光束(14)的尺寸大小，所述光阑水管接口(31)外接循环冷却水，将所述光阑内圈(32)所吸收的激光的热量带走。6.根据权利要求5所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，水冷光阑(3)的前端设有聚焦单元(4)，所述聚焦单元(4)内部设有所述聚焦镜(42)，所述聚焦单元(4)上设有用于连接外部循环冷却水，以达到给所述聚焦镜(42)散热的目的聚焦水管接口(41)。7.根据权利要求6所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，聚焦单元(4)上设有保护单元(5)，所述保护单元(5)上设有保护玻璃(51)。8.根据权利要求6所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，聚焦单元(4)前设有出射单元(6)，所述出射单元(6)上设有一个或多个气嘴(61)，外接保护气体，在焊接加工时吹出保护气体，用于保护加工工件表面及吹走焊接产生的粉尘烟雾。9.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，在激光光束(14)边上设有pd监控(15)，用于实时监控激光输出能量。10.根据权利要求1所述的直接输出型半导体激光模块，其特征在于，冷却底板(1)上设有上盖(2)，所述上盖(2)上端设计锯齿形，所述上盖(2)后设有外部插口(80)，所述外部插口(80)连接外部供电系统，为内部ld泵源(12)供电，以及将内部功率或温度监控反馈到外部控制系统。

技术总结
本实用新型公开了一种直接输出型半导体激光模块，属于激光器技术领域，为解决现有装置体积大的问题而设计。本实用新型包括：包括放置腔，所述放置腔的侧壁设有冷却底板，所述放置腔的外部的一端依次安装有水冷光阑、聚焦单元、保护单元和出射单元；所述放置腔的内部设有LD泵源和反射镜，所述反射镜将所述激光进行空间整合并反射形成激光光束，由聚焦镜将所述激光光束聚焦，由所述出射单元输出激光。本实用新型可直接输出激光，直接用于加工，体积小巧。小巧。小巧。


技术研发人员：吴茂冬 卢国杰 韩金龙
受保护的技术使用者：深圳市联赢激光股份有限公司
技术研发日：2022.06.02
技术公布日：2022/11/17