[发明专利]一种大功率固体激光清洗装置

摘要

本发明提供了一种大功率固体激光清洗装置，其包括控制器(1)、激光电源(2)、制冷系统(3)、条形激光器(4)、柱面镜(5)和窗口镜(6)；其中条形激光器(4)输出的长条形激光光斑经过柱面镜(5)聚焦，从而在柱面镜(5)的焦平面上形成聚焦的线形光斑，将被清洗的工件置于柱面镜(5)的焦平面上即可进行清洗工艺；利用输出光斑为长条形的激光器作为清洗的光源，在无扫描系统参与的情况下，通过与被清洗工件间的相对运动来实现面清洗，清洗效率高，激光光源部分和输出聚焦部分体积小重量轻，易于制作成手持清洗头，便于携带。采用大功率连续输出激光，峰值功率较低，不易造成被清洗工件表面的损伤，尤其适用于工业零部件和各种模具清洗。

主权项

一种大功率固体激光清洗装置，其特征在于包括控制器(1)、激光电源(2)、制冷系统(3)、条形激光器(4)、柱面镜(5)和窗口镜(6)；其中控制器(1)分别与激光电源(2)和制冷系统(3)相连接，用于对激光电源(2)和制冷系统(3)的开关信号控制；激光电源(2)通过外接电源线与条形激光器(4)相连接，条形激光器(4)输出的长条形激光光斑经过柱面镜(5)聚焦，在其焦平面上形成线形光斑，将被清洗的工件置于柱面镜(5)的焦平面上即可进行清洗工艺；所述的激光电源(2)为具有软启动功能和电压自适应匹配的恒流源，通过外接电线对条形激光器(4)供电，并通过改变激光电源(2)输出的电功率来控制条形激光器(4)输出的激光功率；所述的条形激光器(4)为半导体激光泵浦固体激光器，其输出的激光束为线条形光斑，光斑的长度由激光介质(12)发光方向的长度来决定，其由半导体激光阵列A(7)、光束整形耦合器A(8)、腔镜(9)、液冷板A(10)、铟层A(11)、激光介质(12)、二向色镜A(13)、输出腔镜(14)、液冷板B(15)、铟层B(16)、二向色镜B(17)、光束整形耦合器B(18)、半导体激光阵列B(19)、半导体激光阵列C(20)、光束整形耦合器C(21)、光束整形耦合器D(22)和半导体激光阵列D(23)组成；半导体激光阵列A(7)发射的光束经过光束整形耦合器A(8)聚焦成线形光斑，通过腔镜(9)后聚焦到激光介质(12)的后端面对其进行激励；半导体激光阵列B(19)发射的光束经过光束整形耦合器B(18)聚焦成线形光斑，然后通过二向色镜A(13)反射将聚焦线形光斑耦合到激光介质(12)的前端面进行激励；半导体激光阵列C(20)、半导体激光阵列D(23)发射的光束分别经过光束整形耦合器C(21)和光束整形耦合器D(22)聚焦成线形光斑耦合到激光介质(12)的左侧面和右侧面对其进行激励；所述的光束整形耦合器A(8)、光束整形耦合器B(18)、光束整形耦合器C(21)和光束整形耦合器D(22)均由两个长的柱面镜构成，实现对半导体激光阵列A(7)、半导体激光阵列B(19)、半导体激光阵列C(20)和半导体激光阵列D(23)发射的激励光束先准直再聚焦，柱面镜的表面镀制与激励光波长一致的增透膜；所述的腔镜(9)为长方形平面镜，其两个表面均镀制激励光波长的增透膜，位于条形激光器(4)腔内的一侧表面要保证能够对条形激光器(4)产生的激光波长高反射，其长的方向与激光介质(12)长的方向一致；所述的二向色镜A(13)为长方形平面镜，与激射光成45°角，沿激光介质(12)长的方向放置，双面镀制对激射光45°方向入射的增透膜，且靠近激光介质(12)的表面保证对半导体激光阵列(19)发射的激励光45°入射高反射膜；所述的输出腔镜(14)为平凹镜，凹面在条形激光器(4)的腔内，且镀制对激射光的部分透射膜，平面镀制对激射光的增透膜；所述的二向色镜B(17)为长方形平面镜，双面镀制对半导体激光阵列(19)发射波长的增透膜，条形激光器(4)激射光波长的高反射膜。