一种激光3D打印专用光纤激光器的制作方法

本发明具体涉及激光打印领域，具体涉及一种激光3d打印专用光纤激光器。

背景技术：

1、近年来，全球激光应用市场的发展如火如荼，截止到2020年，全球激光市场规模已超过137亿美元，而其中工业激光市场营收超过51亿美元，在整个激光市场营收的占比接近40％，是当仁不让的第一细分市场。激光器在以激光3d打印为代表的增材制造领域的应用更是潜力巨大的新兴市场，具有极好的产业化前景。

2、由于相关市场的巨大需求缺口，很多企业都推出了适用于激光3d打印应用的工业化激光系统，但千瓦级的激光功率远远满足不了快速发展的激光3d打印市场对光纤激光器的指标要求，因此相应机型目前仍然有较大的发展空间，亟待在输出功率等指标上进一步提高，以适应未来更广阔的应用市场。

3、为此，我们提出来一种激光3d打印专用光纤激光器解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中激光3d打印仍然有较大发展空间的问题，而提出的一种激光3d打印专用光纤激光器。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种激光3d打印专用光纤激光器，包括电模块、光模块、制冷模块和功能检测模块，所述电模块与光模块和功能检测模块电性连接，所述光模块与功能检测模块电性连接，所述制冷模块与电模块和光模块电性连接；

4、所述电模块主要由供电模块、智能电控模块和驱动模块组成；

5、所述光模块主要由泵浦模块和激光腔体模块组成；

6、所述功能检测模块主要由温湿度检测模块和功率检测模块组成。

7、优选地，所述供电模块对智能电控模块和驱动模块供电，所述智能电控模块实现对光纤激光器各组件工作的智能控制，同时实现人机交互功能，所述驱动模块为光模块中泵浦模块工作提供电压、电流。

8、优选地，所述电模块中设置有智能互联自保措施，可快速、准确地识别故障，对光纤激光器进行实时保护，降低其损害的风险。

9、优选地，所述泵浦模块通过驱动模块驱动产生抽运光，所述激光腔体主要为光纤激光器的激光光路吸收抽运光，产生激光输出。

10、优选地，所述制冷模块为光纤激光器整机开展热管理作用。

11、优选地，所述温湿度检测模块对光纤激光器的内部温湿度进行实时监控，并将监控数据及时准确的反馈给智能控电模块，并由智能控电模块判断光纤激光器内部温湿度是否满足工作要求，规避温湿度过高情况下带来的工作风险，延长光纤激光器的工作寿命。

12、优选地，所述功率检测模块对光纤激光器的输出功率进行实时监测，并将监控数据及时准确的反馈给智能控电模块，并由智能控电模块判断光纤激光器是否工作正常，规避一些潜在的损坏风险，为光纤激光器的工作寿命提供保障。

13、优选地，所述光纤激光器的纤芯尺寸可采用200μm芯径、400μm芯径、600μm芯径、800μm芯径。

14、优选地，所述光纤激光器的光束质量因子m2<1.1，输出功率为2kw。

15、优选地，所述光纤激光器内安装有合束器，所述合束器包含有hr光栅和pr光栅，所述泵浦模块输出的半导体激光耦合入激光腔体中的增益光纤内，产生激光增益，所述hr光栅和pr光栅为光纤激光器提供激光反馈形成激光振荡，并通过光纤激光器的qbh输出头输出。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、1、为保证激光器输出指标和工作性能，激光器采用了模块化设计，各模块之间相互独立，互为功能互补单元，模块之间共同作用实现整机的高性能、高稳定输出，优化了各模块的内部组成，简化了模块之间的互联结构，提高了激光系统的稳定性；

18、2、光纤激光器基于高功率光纤及其器件搭建高效能光路，真正将输入的电功率高效率的转换为输出激光给你功率，同时保持高光光束质量、高功率稳定性等核心光学指标，并匹配热管理系统(制冷模块)实现光路热量的平衡以保证整个系统的安全，因此，在有了高性能的光纤和光纤器件的基础之上，将零散的器件整机化，进一步提高了光纤激光器的输出功率。

19、本发明优化了光纤激光器的各个模块的内部组成，提高了激光系统的稳定性，且提高了光纤激光器的输出功率。

技术特征：

1.一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：包括电模块、光模块、制冷模块和功能检测模块，所述电模块与光模块和功能检测模块电性连接，所述光模块与功能检测模块电性连接，所述制冷模块与电模块和光模块电性连接；

2.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述供电模块对智能电控模块和驱动模块供电，所述智能电控模块实现对光纤激光器各组件工作的智能控制，同时实现人机交互功能，所述驱动模块为光模块中泵浦模块工作提供电压、电流。

3.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述电模块中设置有智能互联自保措施，可快速、准确地识别故障，对光纤激光器进行实时保护，降低其损害的风险。

4.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述泵浦模块通过驱动模块驱动产生抽运光，所述激光腔体主要为光纤激光器的激光光路吸收抽运光，产生激光输出。

5.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述制冷模块为光纤激光器整机开展热管理作用。

6.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述温湿度检测模块对光纤激光器的内部温湿度进行实时监控，并将监控数据及时准确的反馈给智能控电模块，并由智能控电模块判断光纤激光器内部温湿度是否满足工作要求，规避温湿度过高情况下带来的工作风险，延长光纤激光器的工作寿命。

7.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述功率检测模块对光纤激光器的输出功率进行实时监测，并将监控数据及时准确的反馈给智能控电模块，并由智能控电模块判断光纤激光器是否工作正常，规避一些潜在的损坏风险，为光纤激光器的工作寿命提供保障。

8.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述光纤激光器的纤芯尺寸可采用200μm芯径、400μm芯径、600μm芯径、800μm芯径。

9.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述光纤激光器的光束质量因子m2<1.1，输出功率为2kw。

10.如权利要求1所述的一种激光3d打印专用光纤激光器，其特征在于：所述光纤激光器内安装有合束器，所述合束器包含有hr光栅和pr光栅，所述泵浦模块输出的半导体激光耦合入激光腔体中的增益光纤内，产生激光增益，所述hr光栅和pr光栅为光纤激光器提供激光反馈形成激光振荡，并通过光纤激光器的qbh输出头输出。

技术总结
本发明公开了一种激光3D打印专用光纤激光器，包括电模块、光模块、制冷模块和功能检测模块，所述电模块与光模块和功能检测模块电性连接，所述光模块与功能检测模块电性连接，所述制冷模块与电模块和光模块电性连接；所述电模块主要由供电模块、智能电控模块和驱动模块组成，所述供电；所述光模块主要由泵浦模块和激光腔体模块组成；所述功能检测模块主要由温湿度检测模块和功率检测模块组成。本发明优化了光纤激光器的各个模块的内部组成，提高了激光系统的稳定性，且提高了光纤激光器的输出功率。

技术研发人员：王荣,周涛,王华杰
受保护的技术使用者：苏州光韵达光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14