[实用新型]新型接触式激光水晶刀

说明书

本实用新型涉及一种传输高能激光(又称强激光)的器件，特别是一种用作与高能激光器耦合和输出的新型接触式激光水晶刀。

以往在高能激光应用中，多是用硅橡胶包层光纤(即PCS光纤)或石英包层光纤(即CVD光纤)传输激光。虽然使用PCS光纤成本较低，但由于这种光纤的包层和涂层都是用硅橡胶制作，不耐高温，其两端都极易被强激光灼烧致损，必须频频剪掉损坏的部份才能继续使用，给操作造成许多不便，工作效率极低；而用CVD光纤时，虽可以把两端头附近的有机物涂层剥去，免被强激光灼热烧损，但因其石英光纤本身直径就很细，也难以承受强激光的持续长时间烧灼。再者，在光纤与接触式激光宝石刀头的结合(或称耦合)部位，光的损耗很大，发热严重，不能长时间地持续工作。

本实用新型的目的是为公众提供一种能经受强光灼烧，不易损坏、便于持续长时间操作的新型接触式激光水晶刀。

为便于介绍，下面将结合附图对本实用新型的技术措施和其最佳实施方案进行综合详述：

图1是实用新型的整体结构示意图；

图2至图4是其输出端头上的几种典型的水晶刀头结构形状示意图；

图5是其耦合端头装置在高能激光器的输出头上的状态示意图。

所谓的水晶刀，就是对以石英材质制成的高能激光切割刀的俗称。本新型接触式激光水晶刀也仍是以石英包层光纤(1)为激光输导件，所不同的是，所用的石英包层光纤(1)的两端头部被剥去了涂层(2)的光纤(3)是熔装在相同材质的石英管的芯孔内，分别制成激光水晶刀的耦合输入端和水晶刀头输出端，其输入端是端头部剥去涂层(2)的光纤(3)必须同轴熔装在石英套管(4)的芯孔内，再将整个输入端头同轴配装在一个耦合头(5)中，使本实用新型成为自带激光耦合器的激光刀。为便于调整，其输入端可装置在一个夹持滑套(8)的芯孔中，而后以夹持滑套(8)的锥体段轴阶装置到耦合头(5)芯孔前端的相应锥孔中，移动输入端，使其调至与耦合头(5)上固装着的聚焦镜片(6)的最佳聚焦位置处，再以一个锁紧套(7)抵压着夹持滑套(8)将整个输入端头固装在耦合头(5)内。在石英包层光纤(1)的输出端，剥去涂层(2)的光纤(3)是熔装在以石英材质制作的水晶刀头(9)的芯孔中。即将光纤(3)插装在水晶刀头(9)芯孔中后再熔融成一体。为方便使用，最好是在水晶刀头(9)体的后端部再配套一个不锈钢管制作的护套(10)，这既便于对水晶刀头(9)的夹持，又可防护水晶刀头(9)免被碰损。水晶刀头(9)可根据实际使用的需要，以直径为φ1.5～10毫米的石英管拉制，其端头部可制成锥体球面形或锥体平头形，也可呈锥体尖斜端式，还可以是呈锥体弯头式。

这种新型接触式激光水晶刀的石英包层光纤(1)两端头部位剥去了不能承受高温灼烧的涂层(2)，且其光纤(3)是与材质相同的石英管(4)和水晶刀头(9)熔融为一体，这就相当于加粗了两端的光纤，使其即使长时间经受强激光的灼烧，也不会损坏。其耦合输入端非常方便互换和调整，每只刀自带着调节到最佳耦合状态的耦合头，可使耦合光损耗减轻到最低程度，有效地控制了光耦合发热源，故装在高能激光器上使用时，比装用其它任何激光刀的温度都要低许多，大大改善了高能激光器的工作状况，确保了仪器的使用寿命，特制的水晶刀头(9)结构强度高，可经受长时间连续高温工作而不会损坏，从而保证了设备使用的可靠性。这种新型接触式激光水晶刀不仅适用于激光加工之类的高能激光器，而且特别适合于Nd：YAG晶体棒激光治疗仪(即YAG激光治疗仪)等高能激光医疗设备上使用。只要拧松高能激光器上的激光输出头(11)上的锁紧螺钉(12)，即可快捷地更换新的本新型激光水晶刀的不同形状的刀头。