專利名稱：中功率二氧化碳激光管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及的是一種激光管的發(fā)明，具體涉及的是一種小體積中功率二氧化碳激光管的發(fā)明，并且應用在激光的雕刻與激光切割領域。
背景技術：
在現有技術中，中功率(數百瓦～千瓦)CO2激光管市場潛力巨大，但在國內沒有用戶滿意的現行產品，為了獲得中功率CO2激光輸出，在國內一種方案是加長放電區(qū)，但由于加長后的放電管太長，又采用“V”“∏”或“V+∏”字型的折疊光路結構，再用機械方法將它們固定起來。查中國專利公開號為CN2190358Y，發(fā)明名稱為桁架式石英管折疊氣體激光器，他是這樣描述的一種桁架式石英管折疊氣體激光器，包括帶有安裝機構的左支架和右支架，其特征在于若干根石英放電管依次折疊且經連通光路的反光鏡首尾相接，所述各石英放電管在靠近其兩端的部位用微膨脹材料之支架將所述石英放電管聯結構成剛性桁架，由此構成的激光器石英放電管一端為貼有輸出鏡的輸出窗口而另一端有諧振腔反射鏡。所述微膨脹材料為微膨脹合金殷鋼或石英。該種激光器雖然解決了加長后放電管太長的難題，但也存在以下弊?、袤w積龐大，重量很重；②由于放電管材料與金屬固定材料兩者的膨脹系數相差甚遠，因此在不同溫度下致使激光功率輸出很不穩(wěn)定，嚴重時甚至引起炸裂，而導致激光管完全損壞，因此用戶難以使用。而另一方案是采用快速流動氣體激勵，制成橫流或軸流CO2激光器，該種方案的結果是①體積龐大，重量極大②噪聲污染嚴重③，運行成本較高。國外采用RF激勵技術，制成板條形CO2激光器，雖然體積小，重量輕、壽命長、無噪聲，但售價極其昂貴，也難于在我國大面積推廣。

發(fā)明內容
鑒于公知技術存在的問題，本實用新型的目的旨在提供一種結構簡單，設計合理，重量輕，體積小，并且無噪聲污染的中功率二氧化碳激光管。為了達到上述目的，本實用新型是由如下方式完成的該種中功率二氧化碳激光管，包括放電管、水冷管及儲氣管，所述水冷管燒結后套在放電管外，形成放電管組部件，并設在儲氣管內，所述水冷管上設有水嘴，其特征在于所述設在儲氣管內的放電管組部件至少兩組，所述放電管組部件的水冷管與儲氣管燒結密封，所述設在儲氣管內的放電管組部件首尾連接折疊，折疊成V狀或∩狀或N狀或W狀，所述各放電管通過回氣管與大儲氣管相通，所述第一個放電管的初始端設有全反射鏡，最后一個放電管的末端設有輸出耦合鏡，且各放電管的頭尾燒接端口設有反射轉折鏡，所述放電管上的電極分別與各自的直流電源電連接。所述放電管、水冷管、儲氣管及回氣管所用材料相同。所述反射轉折鏡、全反射鏡和輸出耦合鏡上均設有水冷盒。
本實用新型與現有技術相比，結構簡單，設計合理。由于該激光管是最初一個放電管的第一端設置全反射鏡，最后一個放電管的末端設置激光輸出耦合鏡，其余各端口均安裝全反射鏡折疊，全程形成串聯光路，從而形成最小的總體積。另外，完全采用同一材料的石英或玻璃，因此不存在膨脹系數差異的問題，不受溫度變化影響，因此輸出功率和光斑穩(wěn)定。整管如同一支常見的單直管CO2激光管，重量很輕。隨著組部件內放電管根數和長度的不同，可以獲得100W-1000W甚至更大的CO2激光功率輸出。也由于采用了直流電源分段激勵，可以有效地控制激光輸出功率范圍。按照本實用新型主題所制作的激光管，可以廣泛應用于激光切割行業(yè)，激光雕刻行業(yè)，必將給激光加工行業(yè)帶來積極的使用效果。


本實用新型有如下附圖圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
附圖表示了本實用新型的結構及其實施例，下面再結合附圖進一步描述其實施例的有關細節(jié)及工作原理。該中功率二氧化碳激光管包括有放電管4、水冷管6及儲氣管5，所述水冷管6燒結在放電管4外圍，由此形成放電管組部件，并設在儲氣管5內。所述設在儲氣管5內的放電管組部件至少兩組，所述水冷管6的管壁與儲氣管5燒結密封。所述儲氣管5上設有進氣孔11與排氣孔12。所述設在儲氣管5內的放電管組部件首尾連接折疊，折疊成V狀或∩狀或N狀或W狀，所述各放電管4通過回氣管2與大儲氣管5相通，所述第一個放電管的初始端設有全反射鏡9，最后一個放電管的末端設有輸出耦合鏡7，且各放電管的頭尾燒接端口設有反射轉折鏡1，本實用新型設有兩個反射折轉鏡，該反射折轉鏡1可以將光路串聯。所述放電管4上的電極10分別與各自的直流電源電連接，也就是電源相互獨立，分段激勵。電源的獨立可以根據用戶對激光功率輸出的要求，可以使其中部分放電管4通電，也可以使放電管4全部通電。所述放電管4、水冷管6、儲氣管5及回氣管2所用材料相同。采用相同的材料，有利于燒結，同時在激光管發(fā)熱時其膨脹系數相同，不受溫度變化的影響，使激光的輸出功率和光斑模式穩(wěn)定，并且激光管在工作過程安全可靠，這些材料在國內可以隨處采購，從一定程度上降低成本。所述全反射轉折鏡1、全反射鏡9和輸出耦合鏡7上設有水冷盒8，該水冷盒8用以降低全反射轉折鏡1、全反射鏡9以及輸出耦合鏡7在激光反射時產生的溫度，使整個激光管運行更加安全可靠，本實用新型在水冷管6上設有進出水嘴3，進出水嘴3使水冷管6內的冷卻水循環(huán)流動，有效地冷卻放電管4，在大儲氣管5上設有進出氣嘴11、12，用以真空排氣和充氣。
當本實用新型安裝在激光機上工作時，只要按照用戶的需要同時接通放電管10的全部直流電源，或接通其中部分放電管電極10的電源，放電管4通電后產生的光束便通過全反射鏡9反射到反射折轉鏡1上，通過串聯光路，最后激光光束從激光輸出耦合鏡7上射出，其射出的光束便可以準確的進行激光加工。
權利要求1.一種中功率二氧化碳激光管，包括放電管、水冷管及儲氣管，所述水冷管燒結后套在放電管外，形成放電管組部件，并設在儲氣管內，所述水冷管上設有水嘴，其特征在于所述設在儲氣管(5)內的放電管組部件至少兩組，所述放電管組部件的水冷管(6)與儲氣管(5)燒結密封，所述設在儲氣管(5)內的放電管組部件首尾連接折疊，折疊成V狀或∩狀或N狀或W狀，所述各放電管(4)通過回氣管(2)與大儲氣管(5)相通，所述第一個放電管的初始端設有全反射鏡(9)，最后一個放電管的末端設有輸出耦合鏡(7)，且各放電管的頭尾燒接端口設有全反射轉折鏡(1)，所述放電管(4)上的電極(10)分別與各自的直流電源電連接。
2.如權利要求1所述的一種中功率二氧化碳激光管，其特征在于所述放電管(4)、水冷管(6)、儲氣管(5)及回氣管(2)所用材料相同。
3.如權利要求1所述的一種中功率二氧化碳激光管，其特征在于所述全反射轉折鏡(1)、全反射鏡(9)和輸出耦合鏡(7)上均設有水冷盒(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種中功率二氧化碳激光管，其主要特征在于所述設在儲氣管(5)內的放電管組部件至少兩組，所述放電管組部件的水冷管(6)與儲氣管(5)燒結密封，所述設在儲氣管(5)內的放電管組部件首尾連接折疊，折疊成V狀或∩狀或N狀或W狀，所述各放電管(4)通過回氣管(2)與大儲氣管(5)相通，所述第一個放電管的初始端設有全反射鏡(9)，最后一個放電管的末端設有輸出耦合鏡(7)，且各放電管的頭尾燒接端口設有全反射轉折鏡(1)，所述放電管(4)上的電極(10)分別與各自的直流電源電連接。本實用新型體積小，重量輕。另外，完全采用同一材料，石英或玻璃，因此不存在膨脹系數差異的問題，按照本實用新型主題所制作的激光管，可以廣泛應用于激光加工行業(yè)，也必將給這些行業(yè)帶來積極的使用效果。
文檔編號H01S3/14GK2660746SQ20032010352
公開日2004年12月1日 申請日期2003年11月24日 優(yōu)先權日2003年11月24日
發(fā)明者周迅 申請人:周迅