專利名稱：輕便型大功率半導體激光器集成裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于激光技術領域，具體為一種工業用大功率半導體激光器的激光發生器、外光路、冷卻裝置、工作頭等裝配在一起的集成裝置。
背景技術：
大功率半導體激光器由堆棧形式聚集能量，通過微透鏡進行準直。然而，準直后仍然存在發散角，所以我們需要進一步對其進行整形以達到我們想要的光斑尺寸。與此同時，激光器在工作時會產生大量熱量，需要利用冷卻系統對其進行溫度控制。這樣，大功率半導體激光器在工業上應用時，除了激光器以外，往往需要加上獨立的外光路整形裝置，和冷卻裝置，這樣就增大了整個激光裝置的尺寸，而且由于外光路整形裝置和激光器分離，常常需要調整光路。這樣就在一定程度上限制了大功率半導體激光器在加工方面的應用。因此，縮小整個激光裝置的尺寸并將激光器和外光路、冷卻裝置、工作頭一體化集成裝配，對于大功率半導體激光器在工業上的應用非常重要。
發明內容
本發明的目的是提供一個可以將大功率半導體激光堆棧、外光路整形裝置以及冷卻裝置、工作頭都裝配在一起的輕便型大功率半導體激光器集成裝置。本發明采用如下技術方案:輕便型大功率半導體激光器集成裝置，包括有箱體I和箱蓋2。其中箱體I內部設計一層隔板，隔板上表面中間配有冷卻換能器安裝位置3，并配有相應卡槽用于固定冷卻換能器，緊貼冷卻換能器的上表面配有半導體激光堆棧安裝位置9，冷卻換能器和半導體激光堆棧用螺絲緊固在一起，冷卻換能器位置3對應隔板下面配有冷卻流體管道引入口 6，并在箱體I后側緊靠隔板下方配有冷卻流體管道引出口 7，箱體I后側緊靠隔板上方配有電極安裝位置8，箱體I內部前半部分隔板上配有整形鏡片安裝位置4和光闌固定位置5，并配有相應卡槽固定整形鏡片和光闌，箱體I前側隔板上方配有出光口 10。最后再將箱蓋2蓋上并用螺絲緊固來密閉空間。所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，可以把冷卻換能器、電極和整形光學系統固定在一個緊湊的箱體內部，減小整機體積、重量，并且整形光學系統無需后期調整和維護；所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，無需配備附加工作頭，箱體I自帶工作頭功效；所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱體I配有安裝冷卻換能器位置3，整形鏡片安裝位置4，光闌固定位置5，而且冷卻換能器位置3、整形鏡片安裝位置4、光闌固定位置5都配有不同深度的卡槽，有利于器件定位、緊固；所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱體I加工有冷卻流體管道引入口 6和冷卻流體管道引出口 7，電極安裝位置8，出光口 10 ;
所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，出光口 10可裝配聚焦鏡組，可裝配工業用加工頭；所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱蓋2具有密封功能，具有箱體內置器件裝卡功能。本發明的優點在于結構簡單，制作方便，體積小，重量輕，可以將大功率半導體激光器固定在裝置內部，同時將整形光學系統、電極、冷卻裝置、工作頭一體化集成。有利于與機械手配合使用。
圖1為輕便型大功率半導體激光器集成裝置箱體示意2為輕便型大功率半導體激光器集成裝置箱蓋示意3為輕便型大功率半導體激光器集成裝置主體主視4為輕便型大功率半導體激光器集成裝置主體剖視中:1、箱體，2、箱蓋，3、冷卻換能器安裝位置，4、整形鏡片安裝位置，5、光闌安裝位置，6、冷卻流體管道引入口，7、冷卻流體管道引出口，8、電極安裝位置，9、大功率半導體激光堆棧安裝位置，10、出光口。
具體實施例方式下面結合附圖內容，詳細介紹發明內容。圖1和圖2為輕便型大功率半導體激光器集成裝置。圖3和圖4中，在位置3安裝冷卻換能器，在位置9安裝大功率半導體激光堆棧并和冷卻換能器上表面緊密連接在一起，在位置6冷卻流體管道引入，位置7冷卻流體管道引出并與制冷裝置連接，在位置8安裝電極連接頭，并與大功率半導體激光堆棧連接，在位置4處安裝整形鏡片，位置5安裝光闌，開光后，激光從出光口位置10發出。其中，冷卻換能器下表面與箱體連接并通過卡槽固定，冷卻換能器上表面和半導體堆棧通過螺絲緊密連接在一起，冷卻流體管道從箱體下部引入和引出并且和冷卻換能器連接，電極和半導體堆棧通過導線連接，光闌和整形鏡片通過卡槽固定在箱體內部，最后再將箱蓋2蓋上并用螺絲緊固來密閉空間。最后，通過所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置將大功率半導體激光堆棧、制冷裝置、外光路整形裝置有效而緊湊的集成在了一起，集成裝置本身自帶工作頭功效并且具有密閉防塵功能。在本實施例中，箱體I長230mm,寬80mm,高171mm,其中箱蓋2高40mm,箱體I高131mm,箱板壁厚度為6mm,材料為招。半導體堆棧高90mm,水冷座高20mm,冷卻換能器安裝位置3處有深2mm的卡槽。整形鏡片和光闌座高29mm,有深5mm的卡槽固定器件。冷卻水管所在下部空間深50mm。
權利要求
1.輕便型大功率半導體激光器集成裝置，包括有箱體(I)和箱蓋(2);其中箱體(I)內部設計一層隔板，隔板上表面中間配有冷卻換能器安裝位置(3)，并配有卡槽用于固定冷卻換能器，緊貼冷卻換能器的上表面配有半導體激光堆棧安裝位置(9)，冷卻換能器和半導體激光堆棧用螺絲緊固在一起，冷卻換能器位置(3)對應隔板下面配有冷卻流體管道引入口(6)，并在箱體(I)后側緊靠隔板下方配有冷卻流體管道引出口(7)，箱體(I)后側緊靠隔板上方配有電極安裝位置(8)，箱體(I)內部前半部分隔板上配有整形鏡片安裝位置(4)和光闌固定位置(5)，并配有相應卡槽固定整形鏡片和光闌，箱體(I)前側隔板上方配有出光口(IO );箱蓋(2 )蓋在箱體(I)上并用螺絲緊固來密閉空間。
2.根據權利要求1所述的輕便型大功率半導體激光器集成裝置，其特征在于:可以把冷卻換能器、電極和整形光學系統固定在一個緊湊的箱體內部，減小整機體積、重量，并且整形光學系統無需后期調整和維護。
3.根據權利要求1所述的輕便型大功率半導體激光器集成裝置，輕便型大功率半導體激光器集成裝置，無需配備附加工作頭，箱體(I)自帶工作頭功效。
4.根據權利要求1所述的輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱體(I)配有安裝冷卻換能器位置(3)，整形鏡片安裝位置(4)，光闌固定位置(5)，而且冷卻換能器位置(3)、整形鏡片安裝位置(4)、光闌固定位置(5)都配有不同深度的卡槽，有利于器件定位、緊固。
5.根據權利要求1所述的輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱體(I)加工有冷卻流體管道引入口(6)和冷卻流體管道引出口(7)，電極安裝位置(8)，出光口(10)。
6.根據權利要求1所述的所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，出光口(10)可裝配聚焦鏡組，可裝配工業用加工頭。
7.根據權利要求1所述的所述輕便型大功率半導體激光器集成裝置，箱蓋(2)具有密封功能，具有箱體內置器件裝卡功能。
全文摘要
輕便型大功率半導體激光器集成裝置，屬于激光技術領域，包括有箱體和箱蓋。其中箱體內部設計一層隔板，隔板上表面中間配有冷卻換能器安裝位置，配有卡槽用于固定冷卻換能器，緊貼冷卻換能器的上表面配有半導體激光堆棧安裝位置，冷卻換能器和半導體激光堆棧緊固，冷卻換能器位置隔板下面配有冷卻流體管道引入口，并在箱體后側緊靠隔板下方配有冷卻流體管道引出口，箱體后側緊靠隔板上方配有電極安裝位置，箱體內部前半部分隔板上配有整形鏡片安裝位置和光闌固定位置，并配有卡槽固定整形鏡片和光闌，箱體前側隔板上方有出光口。本發明將大功率半導體激光器固定在裝置內部，將整形光學系統、電極、冷卻裝置、工作頭集成，利于與機械手配合使用。
文檔編號H01S5/024GK103178439SQ201310013898
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月15日 優先權日2013年1月15日
發明者王旭葆, 米慶改 申請人:北京工業大學