[实用新型]一种QCW光纤激光器

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤激光技术领域，具体地指一种QCW光纤激光器。

背景技术

激光在焊接领域应用的越来越广泛，由于焊接需要有较高的峰值功率，因此，之前大部分使用的是灯泵浦的YAG焊接机。但YAG焊接机有着致命缺陷，由于转换效率太低，使得机器的能耗很高，同时大量的热量需要使用冷水机来消除，这又使得机器变得异常庞大，占用了很大的面积。

近几年，光纤激光器开始大量投入使用，它具有转换效率高，小功率情况下无需水冷等优势，但由于峰值功率不够高，一直未用于金属焊接领域。但随着QCW激光器的出现，光纤激光器在金属焊接领域逐渐铺开。QCW光纤激光器能够工作于连续和脉冲两种模式，在连续模式下，功率较低，但在脉冲模式下，能够输出十倍于平均功率的脉冲，这就使得此类激光器能大量应用于金属焊接领域，取代能耗高且笨重的脉冲YAG激光器。

目前，QCW光纤激光器已经大量应用在焊接上面，但市面上现有的激光器在使用中仍存在一些问题，比如，对环境温度有要求，必须在10度以上的环境中工作，设备功能缺乏联网功能，无法和工厂中的设备实时交互数据，在QCW模式下，电流低于10％时，输出能量不稳定等问题。

发明内容

本实用新型的目的为了克服上述现有技术存在的问题，而提供一种适应环境温度范围宽，功率调节范围大，可以接入工厂设备反馈加工信息的QCW光纤激光器。

为实现上述目的，本实用新型所设计的一种QCW光纤激光器，包括直流电源、激光发射模块，其特殊之处在于，还包括温度传感器、加热器、制冷器和FPGA控制板，所述温度传感器、加热器、制冷器设置于激光发射模块内部，所述温度传感器的输出端与FPGA控制板连接，所述FPGA控制板的输出端与加热器和制冷器的控制端连接。

进一步地，所述FPGA控制板设置有CAN总线接口，所述CAN总线接口与工厂加工设备连接，用于与工厂加工设备通信。

更进一步地，所述FPGA控制板设置有状态反馈端口，与激光加工设备的I/O口连接，用于传输光纤激光器工作状态。

更进一步地，所述制冷器为半导体制冷器，半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。

更进一步地，所述FPGA控制板设置有模式转换开关。

本实用新型针对激光器对环境温度要求较高，必须在10到35摄氏度的环境中工作，设备功能缺乏联网功能，无法和工厂中的设备实时交互数据，在QCW模式下，电流低于10％时，输出能量不稳定等问题，提出一种QCW光纤激光器，具有适应环境温度范围宽，功率调节范围大，可以接入工厂设备反馈加工信息的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图中：直流电源1，激光发射模块2，温度传感器3，加热器4，制冷器5，FPGA控制板6，CAN总线接口6-1、振镜控制卡6-2、模式转换开关6-3。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示为本实用新型的结构框图，本实用新型一种QCW光纤激光器包括直流电源1、激光发射模块2、温度传感器3、加热器4、制冷器5和FPGA控制板6。其中，温度传感器3、加热器4、制冷器5设置于激光发射模块2内部。温度传感器3的输出端与FPGA控制板6连接，FPGA控制板6的输出端与加热器4和制冷器5的控制端连接。制冷器5为半导体制冷器。加热器4为电阻丝加热器。

FPGA控制板6设置有CAN总线接口6-1、振镜控制卡6-2、模式转换开关6-3。其中CAN总线接口6-1与工厂加工设备连接，用于与工厂加工设备通信。振镜控制卡6-2与工厂加工设备的I/O口连接，传输激光器状态信号。模式转换开关6-3用于调节激光器的工作模式。

QCW光纤激光器工作时，设备开机后，温度传感器3检测到环境温度低于10度，光纤激光器无法出光，启动加热器4，待机器温度升高到10度以上时，使加热器4停止工作，同时通过振镜控制卡6-2的状态反馈接口告知外界控制电路，光纤激光器已经可以正常出光。光纤激光器正常工作过程中，启动制冷器5工作。当低于光纤激光器的标定峰值功率的10％时，自动将激光器的工作模式切换到连续模式，这样，就可避免低峰值功率的报警问题。

振镜控制卡6-2上的状态反馈接口，当激光器发生故障、温度低于或高于限定温度范围、模式切换尚未完成等不允许出光的状况时，此接口输出低电平，并强制外部控制设备使用此状态信息来控制出光。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。