[实用新型]用于激光周向加工的光路系统及激光加热光纤拉丝装置

说明书

本实用新型公开了用于激光周向加工的光路系统及激光加热光纤拉丝装置，其包括同轴布置的固定反射镜、旋转反射镜、第一内反射式锥面反射镜和第二内反射式锥面反射镜，固定反射镜位于第一内反射式锥面反射镜和第二内反射式锥面反射镜之间，旋转反射镜和第一内反射式锥面反射镜位于固定反射镜的同侧，旋转反射镜通过动力源驱动旋转，入射激光依次经过固定反射镜、旋转反射镜、第一内反射式锥面反射镜和第二内反射式锥面反射镜折射至待加工处。本实用新型不仅可以实现光纤预制棒周向激光加工，而且体积小、成本低。

技术领域

本实用新型涉及一种光路系统和光纤拉丝装置，属于激光加工设备技术领域，具体涉及一种用于激光周向加工的光路系统及带有该光路系统的激光加热光纤拉丝装置。

背景技术

目前，光纤的制作过程主要分为：预制棒制备、光纤拉丝和测试三个过程，其中光纤拉丝工序是将预制棒通过馈送夹头垂直送入拉丝炉内，预制棒经高温熔化后拉制成细丝，在拉丝张力作用下迅速收缩变细成为裸光纤，预制棒经拉丝工序形成125μm粗细的光纤，并涂上二层树脂以保护光纤的强度。光纤拉丝工序中最重要的一环是预制棒加热装置，通常采用如下三种技术方案实现对预制棒的加热：1.气体喷灯，利用火焰燃烧器把高温玻璃拉制成纤维；一般采用氢氧或氧 -煤气喷灯，这种加热设备本身存在火焰不稳定的情况，无法控制光纤外径尺寸的精度。2.石墨加热炉(电阻炉)，目前最为常用的热源，采用直流或工频交流电源为石墨炉加热；但在高温加热过程中石墨材料会发生氧化，进而产生粉尘污染，一般会加入惰性气体进行气氛保护，而加热炉中加入惰性气体后气流的紊乱会导致炉内温度的变化，影响最终的成纤。3.氧化锆感(ZrO₂)应加热炉，利用氧化锆材料在常温下为绝缘体，接近1500度时变成导体的特性，使其本身即可作炉管，又可做加热体。其氧化温度在2500度，在制造光纤时，为隔离空气降低制造过程中产生的衰减，必须充入Ar气进行保护。上述三种技术方案都不便于精确控制熔融温度且加热过程中需要加入其它辅助物体，有可能对环境造成污染。为了解决上述加热方式的不足，中国实用新型专利CN205603453U的说明书公开了一种光纤预制棒激光加热炉，其包括一炉体；一设于炉体内的圆筒形加热器，圆筒形加热器内设有供光纤预制棒加热的加热空间；一环形激光器台座，环形激光器台座套设于圆筒形加热器外侧；一旋转装置，旋转装置与环形激光器台座相连接，旋转装置用于驱动环形激光器台座绕圆筒形加热器旋转；至少一激光器，激光器设于环形激光器台座上，激光器的发射口朝向圆筒形加热器。该实用新型在圆筒形加热器外周设置数个可绕圆筒形加热器外周旋转的激光器，边旋转边通过激光器发射激光至圆筒形加热器来加热圆筒形加热器，使圆筒形加热器热分布均匀，从而有效防止因加热器热分布不均匀产出不良产品，该技术方案的不足在于成本高、体积大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于激光周向加工的光路系统及带有该光路系统的激光加热光纤拉丝装置，其不仅可以实现光纤预制棒周向激光加工，而且体积小、成本低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了这样一种用于激光周向加工的光路系统，其包括同轴布置的固定反射镜、旋转反射镜、第一内反射式锥面反射镜和第二内反射式锥面反射镜，所述固定反射镜位于所述第一内反射式锥面反射镜和所述第二内反射式锥面反射镜之间，所述旋转反射镜和所述第一内反射式锥面反射镜位于所述固定反射镜的同侧，所述旋转反射镜通过动力源驱动旋转，入射激光依次经过固定反射镜、旋转反射镜、第一内反射式锥面反射镜和第二内反射式锥面反射镜折射至待加工处。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述固定反射镜的镜面与所述旋转反射镜的镜面相互垂直，所述旋转反射镜的镜面和所述第一内反射式锥面反射镜的镜面相互垂直，所述第一内反射式锥面反射镜的镜面与所述第二内反射式锥面反射镜的镜面相互垂直。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述固定反射镜和所述旋转反射镜均为45°倾斜布置的平面镜，所述第一内反射式锥面反射镜和所述第二内反射式锥面反射镜的锥角为45°。