一种稳定性高的高能光束发射器的制作方法

本实用新型涉及激光发生技术领域，具体为一种稳定性高的高能光束发射器。

背景技术：

架空输电线路点多面广，跨度大，线路长，沿线环境复杂，风筝和风筝线、农用塑料布、广告布、锡箔纸、遮阳网等漂浮性异物经常缠挂在输电线路上，可造成相间短路、单相接地，导致线路跳闸停电或线路损毁，垂落的异物或烧断损毁的导线还可造成人畜伤亡，给电力系统和社会造成极大的经济损失，目前，异物的清除作业主要采用一些传统方法和工具或稍加改进的工具进行清除。对于杆塔及杆塔附近导线上的异物，可通过作业人员攀登杆塔，手工摘除，或借助绝缘操作杆、绝缘异物清除杆等工具清除。

除了以上传统清障方法，一些智能化、自动化创新型的工具及研究相继出现。例如高压架空线路清障机器人、无人机喷火装置等。

对于带电作业的机器人，仍存在线路机器人过塔能力差，机器人上下线难度较大且尚未实现全自主清障等问题。无人喷火清障装置是通过控制无人机飞到异物位置实现喷火烧除异物，此方案虽然功能性实验较多但未充分研究确定安全性，包括火焰引起空气放电或短路、1000℃左右的高温火焰对导线的损伤、操控不当坠机问题、异物所处位置等，到目前还没有得到推广应用。

采用远程激光实现异物快速清除的方法，即将适当能量的激光束照射到较远距离处的输电线路异物上，在确保安全的条件下将缠绕在导线上的部分烧毁，使异物掉落。许多路基激光远程清障系统产品并得以应用。目前此方案可查阅到的相关技术专利至少3项，技术论证成熟，实际实验数据稳定可靠。

该激光远程地对空切割方法距离有限，一般在100米以内，如果异物距离地面大于100米或者设备不容易到达，这种切割方法将无能为力，而无人机切割平台可以很好的克服该缺点，但是，激光器工作一段时间后，输出功率会下降，研究如何保证激光器输出光束的稳定性具有重要意义；激光发散度越小，激光的光强越集中，传播距离越远，如何降低激光光束的发散性就显得尤其重要，激光聚焦光斑越小，能量越集中，异物清除越顺畅，如何将激光器输出的激光远程小光斑聚焦到异物也具有重要意义，为此，本实用新型提供一种稳定性高的高能光束发射器。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种稳定性高的高能光束发射器，以解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型设计合理，发出的激光稳定性强，激光发散度小。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种稳定性高的高能光束发射器，包括反射室和激光发射室，所述激光发射室固定安装在反射室的底部，所述反射室的一侧固定连接有电源线，所述反射室的另一端的中心位置处开设有安装孔，所述安装孔内固定安装有激光聚焦头，所述激光聚焦头内安装有凸透镜，所述反射室内设置有数字一体化摄像机，所述数字一体化摄像机的顶部固定安装有固定杆，所述固定杆固定安装在反射室顶部的内侧壁上，所述反射室顶部与底部的内侧壁之间固定安装有单面反射镜，所述激光发射室底部的内侧壁上固定安装有激光器，所述反射室与激光发射室之间开设有通孔，所述通孔内固定安装有扩束镜。

作为本实用新型的一种优选方式，所述扩束镜与激光器的位置相对应。

作为本实用新型的一种优选方式，所述电源线通过电线分别与激光器和数字一体化摄像机连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述单面反射镜与反射室顶部的内侧壁和底部的内侧壁之间的角度均为45°。

作为本实用新型的一种优选方式，所述数字一体化摄像机与凸透镜的位置相对应。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种稳定性高的高能光束发射器，包括反射室、激光发射室、电源线、安装孔、激光聚焦头、凸透镜、数字一体化摄像机、固定杆、单面反射镜、激光器和扩束镜。

1.此稳定性高的高能光束发射器的激光器和扩束镜为同轴设计，数字一体化摄像机和激光器、扩束镜轴线为垂直设计，激光器发射的激光经扩束镜之后的出射光束再经单面反射镜将光束反射到线路异物上，能够有效的减少光束扩散，并具有聚焦功能，数字一体化摄像机连接到无人机控制系统后，通过单面反射镜透射的可见光，能够采集线路异物信息。

2.此稳定性高的高能光束发射器采用单面反射镜，能够实现激光光束与数字一体化摄像机的采集光同轴，激光通过扩束镜的出射光束经单面反射镜的反射后，与摄像机采集的经单面反射镜透射过来的可见光为同轴，达到准确检测的效果。

3.此稳定性高的高能光束发射器安装了激光聚焦头，激光聚焦头能够使激光器输出的激光远程小光斑聚焦，使激光聚焦光斑变小，能量集中，能够提高异物清除的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种稳定性高的高能光束发射器的结构示意图；

图2为本实用新型一种稳定性高的高能光束发射器的剖面示意图；

图中：1-反射室、2-激光发射室、3-电源线、4-安装孔、5-激光聚焦头、6-凸透镜、7-数字一体化摄像机、8-固定杆、9-单面反射镜、10-激光器、11-扩束镜。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图1至图2，本实用新型提供一种技术方案一种稳定性高的高能光束发射器，包括反射室1和激光发射室2，所述激光发射室2固定安装在反射室1的底部，所述反射室1的一侧固定连接有电源线3，所述反射室1的另一端的中心位置处开设有安装孔4，所述安装孔4内固定安装有激光聚焦头5，所述激光聚焦头5内安装有凸透镜6，所述反射室1内设置有数字一体化摄像机7，所述数字一体化摄像机7的顶部固定安装有固定杆8，所述固定杆8固定安装在反射室1顶部的内侧壁上，所述反射室1顶部与底部的内侧壁之间固定安装有单面反射镜9，所述激光发射室2底部的内侧壁上固定安装有激光器10，所述反射室1与激光发射室2之间开设有通孔，所述通孔内固定安装有扩束镜11。

作为本实用新型的一种优选方式，所述扩束镜11与激光器10的位置相对应。

作为本实用新型的一种优选方式，所述电源线3通过电线分别与激光器10和数字一体化摄像机7连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述单面反射镜9与反射室1顶部的内侧壁和底部的内侧壁之间的角度均为45°。

作为本实用新型的一种优选方式，所述数字一体化摄像机7与凸透镜6的位置相对应。

工作原理：在使用此稳定性高的高能光束发射器时，将此稳定性高的高能光束发射器安装在无人机云台上，将电源线3连接到无人机的控制系统，激光器10和扩束镜11为同轴设计，数字一体化摄像机7和激光器10、扩束镜11轴线为垂直设计，激光器10发射的激光经扩束镜11之后的出射光束再经单面反射镜9将光束反射到线路异物上，能够有效的减少光束扩散，并具有聚焦功能，数字一体化摄像机7连接到无人机控制系统后，通过单面反射镜9透射的可见光，能够采集线路异物信息，采用单面反射镜9，能够实现激光光束与数字一体化摄像机7的采集光同轴，激光通过扩束镜11的出射光束经单面反射镜9的反射后，与数字一体化摄像机7采集的经单面反射镜9透射过来的可见光为同轴，达到准确检测的效果，此稳定性高的高能光束发射器安装了激光聚焦头5，激光聚焦头5能够使激光器10输出的激光远程小光斑聚焦，使激光聚焦光斑变小，能量集中，能够提高异物清除的效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。