大功率定向棱镜的制作方法 本发明涉及一种光学棱镜的制作方法,特别涉及一种用于大功率的定向棱镜制作方法。
定向棱镜在光学上有广泛的应用价值,现有的定向棱镜一般只能用于小功率场合,对于大功率的激光器应用领域,如激光器谐振腔全反镜的应用领域,棱镜的表面要承受大功率的激光照射,如功率为2万瓦以上的大功率激光照射,现有方法制作的棱镜无法承受。
有鉴于此,提供一种制作能承受大功率激光器照射的方法,使制作出来的棱镜可以承受二万瓦以上的激光照射,棱镜能保持正常工作的性能而不被大功率激光照射所损坏,正是本发明研创动机所在。
本发明设计人凭借几十年从事各类科学仪器研究生产加工等领域的实际经验,在反复研究论证地基础上,全新设计构成,终得本发明的产生。
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种大功率定向棱镜的制作方法,具有能承受大功率激光照射的能力,并且能保持长时间的使用而不损坏的特点。
本发明的目的可按下述实现,本发明的制作方法为(1)将金属板成形为六块,其中三块可以拼接组成一直角锥腔,并且此三块均有一相同形状和尺寸的相同块;(2)将金属板表面精加工使相同块尺寸一致,提高表面光洁度;(3)在其中可以形成直角锥腔的三块背面铣出蛇形弯槽;(4)将相同块覆盖在具有蛇形弯槽的背面焊接在一起,使得焊接形成的块在组接成直角锥腔时蛇形弯槽可以连通;(5)表面镀金;(6)拼接形成直角锥腔,并焊接固定。
本发明进一步特征在于金属板为铜块;形成蛇形弯槽的三块拼接的边缘形成斜面拼接,正好使三块拼成直角锥腔。
本发明原理是提高直角锥腔接收激光照射接收面的反射率,反射率的提高使得大部分光的功率被反射,如当照射面的吸收比≤2%,则对于2万瓦的激光照射而言,棱镜只吸收了40瓦的功率,提高反射率的方法是增加激光照射表面的光洁度,并采用反射效果好、耐高温的材料;棱镜吸收的热量可以很快的散发就可以避免热量的滞留聚积而达到破坏的阈值温度,为此,采用导热效果好的金属材料,如铜,并且在铜板间直接形成冷却水槽道,使得热量可以很快的散发。
图1为本发明三块带有冷却水槽的金属块之一的示意图。
图2为本发明图1带有冷却水槽的金属块相对应的相同块示意图。
图3为本发明由金属板组成的直角锥腔示意图。
本发明的实施例,基于上述原理,本发明制作方法为(1)将金属板成形为六块,其中三块可以拼接组成一直角锥腔,为了在金属板中形成冷却水槽,需要先在一块板的背面成槽,然后再覆盖另一块相同大小和形状金属块来封闭冷却水槽,因此构成直角锥腔的三块均有一相同形状和尺寸的相同块,以便正好覆盖封闭而在金属块间留下冷却水通道,金属块在本实施例中采用铜块,主要基于铜块的导热效果较好,成本较低;(2)将金属板表面精加工使相同块尺寸一致,提高所有金属块表面光洁度,光洁度的提高有利于提高反射系数;(3)在其中可以形成直角锥腔的三块背面铣出蛇形弯槽,以形成冷却水通道;(4)将相同块覆盖在具有蛇形弯槽的背面焊接在一起,使得焊接形成的块在组接成直角锥腔时蛇形弯槽可以连通;(5)表面镀金,表面镀金具有反射效果好,耐磨,镀层牢固,工艺成熟的特点,不易氧化的金作为反射材料,其对于10.6μm波长的光吸收比<2%,这就是说对2万瓦CO2激光而言,仅吸收400瓦的承受量;(6)拼接形成直角锥腔,并焊接固定。
综上所述,本发明能利用简单和合理的结构和工艺设计,使得依本发明的制作方法制作的棱镜具有承受大功率激光照射的能力,工艺简单,操作容易。显然本发明为一种新颖、进步并深具实用性的新设计。以上所述乃是本发明的具体实施例及技术原理,若依本发明的构想所作的等效改变,其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时,均应在本发明的范围内,特此说明。