本实用新型涉及一种可快速更换的多功能插拔结构,用于激光防护及快速维修更换器件。该装置适合运用于激光器加工、激光检测、激光医疗、激光照明领域。
背景技术:
半导体激光器由于体积小、重量轻、电光转换效率高等优点,在工业、医学和科研领域中广泛地使用大功率半导体激光作为工作光源。半导体激光器作为激光系统的核心部件,经常在使用的过程中需要连接各种光纤,而且对于输出的激光需要做各种整形及反射光防护,为了能适应多种使用方式及防护要求,这就需要一种可快速更换的多功能插拔结构。
传统的技术方案是将光束整形及防护器件安装在半导体激光器内部,通过固定的光学器件对激光器输出的光束进行整形及反射光防护。在此方案中,光学器件安装固定在激光器的内部,对于不同的光束输出要求,需要安装相对应的光束整形器件,这样一种产品只能对应一种输出方式,产品应用单一,难以标准化。除此之外,对于上述的技术方案,当出现激光使用不当造成光束反射时会造成光学器件烧毁,需要完全拆解激光器才能修复,修复难度大成本高,限制了半导体激光器产品的标准化及通用性,增加了产品的售后成本。
技术实现要素:
本实用新型的目的是提供一种可快速更换的多功能插拔结构,该结构利用安装在透镜筒内部的磁铁和镜圈上的磁铁同性相吸和异性相斥的方式,在激光器工作时,镜圈吸附在透镜筒内,保证激光光束整形后输出,同时镜圈针对光纤进行定位,同时可以完成空间和光纤输出的快速切换;需要更换输出方式时,旋转镜圈,使相异的磁极相对,镜圈弹起取出更换。解除了传统技术方案中半导体激光器使用的单一性,降低了修理更换器件的时间,在保证输出效率的同时还增了产品的多样性。
一种可快速更换的多功能插拔结构,其特征在于:插拔透镜筒的一侧安装耦合透镜,插拔透镜筒中间部位安装有两个极性不同的磁铁,两磁铁分别和光学镜圈上对应磁极的磁铁吸附在一起,光学镜圈内部装有功能镜片,光学镜圈另一侧开有一字槽,使用工具旋转光学镜圈,使两组磁铁分别相互交换位置,由于极性相同,使光学镜圈弹起取出更换,在插拔透镜筒另一端安装有连接装置;当也可以使用光纤插针从透镜筒安有连接装置的一端自由插入固定在插拔透镜筒上,光纤插针的顶端与光学镜圈接触,使耦合透镜和光纤插针顶端保证一个固定距离,增加功能的同时完成光纤耦合。
其中,所述插拔透镜筒中间部位安装有两个极性不同的磁铁,磁铁轴向与插拔透镜筒轴向平行,两个磁铁相同一面的磁极不同。
其中,所述两磁铁分别和光学镜圈上对应磁极的磁铁吸附在一起,光学镜圈上也安装有两个极性不同的磁铁,安装方式和所述插拔透镜筒一致,将光学镜圈放入所述插拔透镜筒中,因为同性相吸,将光学镜圈吸紧在插拔头镜筒内。
其中,所述光学镜圈内部装有功能镜片,光学镜圈另一侧开有一字槽,所述功能镜片可以是放反射片,可以是透镜,可以是光束整形器件,可以是棱镜,可以是偏振片。
其中,所述光学镜圈也可使用在光纤输出中,光学镜圈即可作为功能镜片的载体,也可作为限制光纤插针的插入位置,保证光纤插针处于透镜或整形光路的焦点处达到耦合效率。
其中,所述使用工具旋转光学镜圈,使两组磁铁分别相互交换位置,由于极性相同,使光学镜圈弹起取出更换。
本实用新型的有益效果是:通过插拔光学器件的结构,使光学器件可以快速安装在光路中,解除了内部固定方式产品的更换维护问题,使产品的使用方式更多元化,该结构利用相异磁极相互吸引,保证工作时光学器件稳定的固定在光路中,更换时利用相同磁极相斥,可以使原有镜组快速弹出,更换简单方便,达到一种激光光源多种输出模式,使应用更加广泛。
附图说明
图1是可快速更换的多功能插拔结构的剖视示意图。
图2是更换光学镜组时的剖视示意图。
图3是光纤输出时的剖视示意图。
图4是磁极相吸时的原理示意图。
图5是磁极相斥时的原理示意图。
图中:1.耦合透镜,2.插拔透镜筒,3-1.透镜筒磁铁A,3-2.透镜筒磁铁B,3-3.镜圈磁铁A,3-4.镜圈磁铁B,4.光学镜圈,5.功能镜片,6.光纤插针。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。图1是可快速更换的多功能插拔结构的剖视示意图,如图所示,插拔透镜筒2的一侧安装有耦合透镜1,同时插拔头镜筒2的内部安装有2个磁铁,分别为透镜筒磁铁A3-1和透镜筒磁铁B3-2, 两个磁铁安装时磁极的方向不同;光学镜圈4放置在插拔透镜筒2内部,光学镜圈4上也安装有2个磁铁,分别为镜圈磁铁A3-3和镜圈磁铁B3-4,两个磁铁安装时磁极的方向不同,在光学镜圈4的内部安装有功能镜片5,当激光器工作时,光学镜圈4通过镜圈磁铁A3-3和镜圈磁铁B3-4与插拔透镜筒2内部的透镜筒磁铁A3-1和透镜筒磁铁B3-2相吸,如图4所示,透镜筒磁铁A3-1和镜圈磁铁B3-4的磁极S朝外,透镜筒磁铁B3-2和镜圈磁铁A3-3的磁极N朝外,透镜筒磁铁A3-1与镜圈磁铁A3-3吸附在一起,透镜筒磁铁B3-2与镜圈磁铁B3-4吸附在一起,光学镜圈4固定在插拔透镜筒2中,光束通过光学镜圈4中的光学镜组5,输出整形的激光光束。
图2是更换光学镜组时的剖视示意图,需要更换光学镜组5时,通过工具伸入插拔透镜筒2内部,对准光学镜圈4上的一字开槽,旋转光学镜圈4,使2组对应的磁铁相互调换,使镜圈磁铁A3-3和镜圈磁铁B3-4与插拔透镜筒2内部的透镜筒磁铁B3-2和透镜筒磁铁A3-1相斥, 如图5所示, 透镜筒磁铁A3-1与镜圈磁铁B3-4磁极相斥,透镜筒磁铁B3-2与镜圈磁铁A3-3相斥,由于光学镜圈4可以在插拔透镜筒2活动,当磁极相斥时,光学镜圈4可以弹起,解除固定状态,取出更换。
图3是光纤输出时的剖视示意图,当需要光纤输出时,可更换光学镜组5的镜片为耦合镜组,配合厚度不同的光学镜圈4,当光纤插针6插入插拔透镜筒2中时,光纤插针6的端面与光学镜圈4的一面接触,保证光纤插针6的端面到光学镜组5的距离正好为光学镜组5的焦距。在可快速更换的情况下同时保证较高的耦合效率。
以上所述仅为本发明专利的优选实施例而已,并不用于限制本发明专利,对于本领域的技术人员,本发明专利可以有各种更改和变化。凡在本发明专利的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明专利的保护范围之内。