一種激光束吸收裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，具體涉及一種可安全吸收多余激光束的裝置。該裝置包括吸收鏡筒，可變小孔光闌，凹透鏡，光楔和吸收體；所述可變小孔光闌固定于吸收鏡筒的前端，所述凹透鏡和光楔固定于吸收鏡筒的尾端，所述吸收體頂端開孔與吸收鏡筒連接。本發(fā)明的激光束安全吸收裝置在吸收鏡筒前端放置可變小孔光闌，可以有效防止入射激光散射溢出。凹透鏡焦距較小，使激光束充分?jǐn)U散，可以有效防止能量密度較高的光束損壞吸收體。激光束經(jīng)過層層吸收和防護(hù)，完全被吸收裝置約束在吸收體內(nèi)部，無激光溢出，起到十分良好的保護(hù)工作人員的作用。此外，本發(fā)明的裝置還有著結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、堅固耐用等優(yōu)點。
【專利說明】一種激光束吸收裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，具體涉及一種可安全吸收多余激光束的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]1960年，美國物理學(xué)家T.H.梅曼研制出第一臺紅寶石激光器。自問世以來，激光技術(shù)獲得極大的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、通訊、醫(yī)療、科研、國防等領(lǐng)域。激光器的種類越來越多，輸出功率越來越高，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。在使用激光器的過程中，有一點必須引起我們高度重視，即激光安全問題。人眼作為一種光學(xué)成像系統(tǒng)是十分脆弱的，尤其在激光束面前。激光致盲的案例日趨增多，因此激光安全問題開始引發(fā)人們的特別關(guān)注。根據(jù)激光的危險程度加以分類(級)，按國際電工委員會(IEC)的標(biāo)準(zhǔn)，激光產(chǎn)品可分五類(級)。在國內(nèi)，針對激光安全出臺了許多標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)激光使用人員如何安全操作激光。
[0003]在激光研發(fā)或使用過程中，激光束會由不同窗口輸出。通常使用的做法是在光路上加裝擋板，防止激光束傳播誤傷他人。這種做法存在的一個問題就是，光束打在擋板上被漫反射，當(dāng)激光功率較高時，雜散光也會對人眼造成傷害。因此，需要開發(fā)一種裝置來有效收集并吸收這些多余激光束，以保證激光操作者的人身安全。
[0004]中國專利申請?zhí)?01310320917.5公開了一種高能激光擴(kuò)束吸收裝置，包括激光擴(kuò)束錐、能量吸收腔、前面板和固定板；其能量吸收腔為空心圓筒體，前面板設(shè)置在能量吸收腔的激光入射端，中間開有激光入射孔，激光入射孔正對擴(kuò)束錐；固定板設(shè)置在能量吸收腔的后端，用于固定激光擴(kuò)束錐；激光擴(kuò)束錐包括沿激光入射方向依次設(shè)置的一只擴(kuò)束尖錐、至少兩只擴(kuò)束球錐和圓筒過渡段，且沿激光入射方向的各級圓筒過渡段的圓筒半徑逐級增大；擴(kuò)束尖錐和擴(kuò)束球錐均為空心結(jié)構(gòu)且擴(kuò)束錐表面鍍有高反射膜。該裝置雖然能有效降低經(jīng)激光擴(kuò)束錐入射至熱吸收筒體的激光功率密度，但是該裝置不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不夠靈活，而且通用性差:對激光束不能進(jìn)行直接的安全吸收而是需要經(jīng)歷中間額外的擴(kuò)束步驟，導(dǎo)致了整個裝置具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用不夠靈活等缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、具有良好收集和吸收效果的激光束安全吸收裝置。
[0006]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種激光束吸收裝置，包括吸收鏡筒，可變小孔光闌，凹透鏡，光楔和吸收體；所述可變小孔光闌固定于吸收鏡筒的前端，所述凹透鏡和光楔固定于吸收鏡筒的尾端，所述吸收體頂端開孔與吸收鏡筒連接。
[0007]所述可變小孔光闌固定于吸收鏡筒前端，可以根據(jù)入射激光束的寬度來調(diào)節(jié)孔徑大小。
[0008]所述凹透鏡和光楔固定于吸收鏡筒尾端，表面可鍍對應(yīng)激光的增透膜，當(dāng)然也可以不鍍膜。
[0009]優(yōu)選的，所述吸收體為空心球體結(jié)構(gòu)，球體內(nèi)壁不光滑，內(nèi)壁涂有可吸收激光的涂料或做發(fā)黑處理；更優(yōu)選的，所述空心球體結(jié)構(gòu)由2個半球組合而成:所述吸收體有2個半球組合而成，其頂端開孔與吸收鏡筒連接。
[0010]優(yōu)選的，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。
[0011]所述的吸收鏡筒有一定長度和直徑，內(nèi)壁涂有可吸收激光的涂料或做發(fā)黑處理；更優(yōu)選的，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。
[0012]優(yōu)選的，所述凹透鏡為平凹球透鏡。其作用是使激光束發(fā)散，防止過度集中的激光束功率太高，損壞吸收體。
[0013]所述的吸收鏡筒，可變小孔光闌，凹透鏡，光楔的直徑大小都可以根據(jù)光束的直徑來設(shè)計，以匹配各種型號的激光器。
[0014]本發(fā)明的激光束安全吸收裝置在吸收鏡筒前端放置可變小孔光闌，可以有效防止入射激光散射溢出。凹透鏡焦距較小，使激光束充分?jǐn)U散，可以有效防止能量密度較高的激光束損壞吸收體。光楔角度較大，使光束有效偏折，打在吸收體下部的光束散射后被吸收體吸收。凹透鏡和光楔可以相互配合，產(chǎn)生協(xié)同作用，使得激光在吸收體內(nèi)部發(fā)生不同方向發(fā)散，即使一次吸收不完全，也可以經(jīng)過多次反射仍確保激光全部停留在吸收體內(nèi)部，最后激光完全被吸收。吸收鏡筒長度可在10mm-200mm范圍內(nèi)可調(diào)，內(nèi)壁處理后也起到吸收散射光束的作用。激光束經(jīng)過層層吸收和防護(hù)，完全被吸收裝置約束在吸收體內(nèi)部，無激光溢出，起到十分良好的保護(hù)工作人員的作用。此外，本發(fā)明的裝置還有著結(jié)構(gòu)簡單、使用靈活、堅固耐用等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種激光束安全收集吸收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中標(biāo)號:1.吸收鏡筒；2.可變小孔光闌；3.凹透鏡；4.光楔；5.吸收體；6.吸收鏡筒上的固定接口。

【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的激光束安全吸收裝置做進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明的一種激光束安全收集吸收裝置的結(jié)構(gòu)圖。其包括:吸收鏡筒I，可變小孔光闌2，凹透鏡3，光楔4，吸收體5，6為吸收鏡筒I上的固定接口。
[0018]吸收鏡筒I長度為50mm和內(nèi)徑為12mm,用于固定小孔光闌、凹透鏡和光楔。此外，吸收鏡筒I內(nèi)壁涂有可吸收激光的涂料或做發(fā)黑處理，用于吸收散射光。所述內(nèi)部涂料可選用磷酸鹽涂層或者炭黑或者膠體石墨。吸收鏡筒前端內(nèi)壁有螺紋，方便轉(zhuǎn)接；吸收鏡筒尾端有固定螺紋孔6，方便支撐固定。
[0019]可變小孔光闌2固定于吸收鏡筒I前端，以防止散射激光溢出，并根據(jù)入射激光來調(diào)節(jié)孔徑大小，調(diào)節(jié)范圍為l_15mm。
[0020]凹透鏡3為平凹球透鏡，直徑為12.7mm，焦距為0-25mm用于擴(kuò)大光斑，防止激光束功率密度過高導(dǎo)致吸收體內(nèi)壁損壞。光楔4直徑為12.7_，楔角為10°，光楔可以偏折入射光線，防止正入射導(dǎo)致大量激光束原路反射出去。凹透鏡3和光楔4用光學(xué)膠固定于吸收鏡筒I尾端，可鍍對應(yīng)激光的增透膜，也可不鍍膜。
[0021]吸收體5為空心球體結(jié)構(gòu)，由2個半球組合而成,其內(nèi)徑為40mm。球體內(nèi)壁不光滑，做發(fā)黑處理，可將激光束縛在體內(nèi)吸收損耗。吸收體5頂端開孔，與吸收鏡筒I通過螺紋連接固定。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述激光束吸收裝置包括吸收鏡筒(1)，可變小孔光闌⑵，凹透鏡(3)，光楔(4)和吸收體(5);所述可變小孔光闌(2)固定于吸收鏡筒(I)的前端，所述凹透鏡(3)和光楔(4)固定于吸收鏡筒(I)的尾端，所述吸收體(5)頂端開孔與吸收鏡筒(I)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述吸收體(5)為空心球體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述空心球體結(jié)構(gòu)由2個半球組合而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述空心球體內(nèi)壁涂有可吸收激光的涂料或做發(fā)黑處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述吸收鏡筒內(nèi)壁涂有可吸收激光的涂料或做發(fā)黑處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述涂料包括磷酸鹽、炭黑、膠體石墨中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光束吸收裝置，其特征在于，所述凹透鏡為平凹球透鏡。
【文檔編號】G02B27/00GK104133295SQ201410413052
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】丁建永, 周軍, 宋維爾, 姚紅權(quán), 肖湖福, 郝麗云 申請人:南京中科神光科技有限公司