[实用新型]一种高功率激光吸收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高功率激光器的激光吸收装置，属于高功率激光技术领域。

背景技术

激光加工技术以其优越的加工性能正在逐渐替代传统的加工技术，基于高功率全固态激光器的加工装备广泛应用于汽车、铁路、船舶、冶金、石化、国防以及航空航天等领域，具有广阔的应用前景。

在激光加工过程中，激光光束需要频繁的暂停来满足加工的需要，通常的做法是利用光闸将激光束导入激光吸收装置中。由于高功率激光器的激光能量高，破坏性强，对人体尤其是眼睛的危害巨大，同时容易造成环境污染。所以，激光吸收装置在高功率激光加工应用中发挥着极其重要的作用。现有的激光吸收装置普遍存在一个问题，即激光束进入激光吸收装置后不能完全吸收，有一部分光束会通过激光进入口散射到吸收装置外，如果激光吸收装置置于激光器内部便会引起内部空气温度升高，长时间运行时会影响激光器的稳定运行，如果激光吸收装置置于激光器外部的光路上，溢出的散射光也会加热光路密封罩，存在潜在的不安全隐患。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种高功率激光束吸收装置，是在吸收体内设置对激光光束进行吸收的锯齿状斜面，其反射体是椎体，激光在反射体、吸收体和挡光光阑之间被多次反射和吸收最终转化为热量被冷却水带走。

本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的：一种高功率激光吸收装置，包括吸收激光的吸收体、反射激光的反射体和防止激光溢出的挡光光阑，反射体和挡光光阑分别设在吸收体的二端，吸收体的内腔体设有锯齿状斜面，内部有吸收体水循环通道I，外壳体上有吸收体进水口和吸收体出水口，反射体是椎体，椎体部分与吸收体的内腔配合，安装于吸收体前端的挡光光阑设有通光孔径，其直径小于吸收体内壁直径，其特征在于：所述的激光入射光线进入到挡光光阑和吸收体体腔内的锯齿状斜面后再到反射体，激光在反射体、吸收体和挡光光阑之间被多次反射和吸收最终被吸收体吸收转化为热量并被冷却水带走。

所述的吸收体是由外壳体和内腔体焊接而成的，内部有吸收体水循环通道I，外壳体上有吸收体进水口I和吸收体出水口I，两侧的螺纹孔连接吸收体、反射体和挡光光阑，圆面上的螺纹孔固定激光吸收装置；内腔体内壁环绕有锯齿状斜面，锯齿尖角为60°，一面水平，斜面朝向反射体，一方面将激光反射给反射体，另一方面吸收辐射到内壁上的激光，热量由其内部的冷却水带走；被锯齿状斜面反射的光线将再次被反射体反射到锯齿状斜面，形成由反射体到锯齿状斜面的多次反射结构，最终激光被吸收体吸收转化为热量并被冷却水带走。

所述的吸收体由不锈钢或者铝合金材料焊接而成，内部是环形吸收体水循环通道I，当材质为铝合金时，外壳体和内腔体分别阳极氧化，然后进行焊接，焊接后修平焊接面，表面进行第二次阳极氧化并发黑。

所述的吸收体的内壁直径在20mm到35mm之间。

所述的反射体的一端是椎体，表面抛光，对激光有极高的反射率，内部有反射体水循环通道II，外有反射体进水口II和反射体出水口II。

所述的反射体的材质是黄铜或者紫铜，圆锥面抛光，圆锥的角度为106°或者165°。

所述的挡光光阑安装于吸收体的前端，内有挡光光阑水循环通道III，外有挡光光阑进水口III和挡光光阑出水口III，沉孔为连接孔，通光孔径直径小于吸收体的内壁直径，可有效阻止杂散光的外溢。

所述的挡光光阑的材质为不锈钢，通光孔径15为12mm～22mm。

本实用新型，采用106°或者165°的反射体，当激光射到反射体时激光被反射到吸收体腔内的锯齿状斜面上，再次将激光反射到反射体。经过11次来回反射后，激光能量基本被吸收体吸收。吸收体、反射体和挡光光阑均采用水循环冷却方式散热，保证在充分吸收激光能量的前提下良好散热，本发明的激光吸收装置稳定、可靠、安全，可以长时间连续使用。可以用于激光器内部或者外部吸收0.5～5kw的激光能量。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本实用新型的激光吸收装置图。

图2是本实用新型的吸收体剖面图。

图3是本发明的吸收体的另一面剖面图。

图4是本实用新型的反射体剖面图。

图5是本实用新型的挡光光阑剖面图。

图6是本实用新型的光线追迹图。