一种激光分能装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光分能技术领域，提供一种激光分能装置，包括连续可调扩束镜、分束镜组件、第一聚焦组件、第二聚焦组件；所述分束镜组件包含与入射激光光轴倾斜设置的空心平面分束镜，所述空心平面分束镜包括空心透射部分和镜面反射部分；所述连续可调扩束镜对准直入射激光进行扩束，且扩束比连续可调；经扩束的准直光束进入所述空心平面分束镜后分成至少两路，一路经所述空心透射部分透射到所述第一聚焦组件，另一路经所述镜面反射部分反射到所述第二聚焦组件；解决了现有激光分能技术中固定分能器输出功率不可调的问题，实现了任意偏振态激光的分能及分能比的连续调节，从而满足输出功率连续可调的激光加工生产和工艺研发领域的分能应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种激光分能装置
本专利技术涉及激光分能
，特别涉及一种激光分能装置。
技术介绍
激光加工具有速度快、无噪声和非接触式加工等优点，被广泛应用于激光打孔、焊接、切割、打标等领域；在高功率激光加工领域，为提高工作效率和设备集成度，通过激光分能进行多路加工成为必要。现有技术中采用的固定分能器利用部分透射部分反射镜片或棱镜实现激光分束，结构简单可靠，但不满足输出功率连续可调的激光加工生产和工艺研发领域。
技术实现思路
本申请实施例提供的一种激光分能装置，解决现有激光分能技术中采用固定分能器不能实现激光输出功率连续可调的问题，实现了任意偏振态激光的分能及分能比的连续调节，以满足激光加工生产和工艺研发领域中的加工件材料不同所需的激光能量密度或功率不同或对同一材料的多样式加工。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种激光分能装置，其特征在于，包括连续可调扩束镜、分束镜组件、第一聚焦组件、第二聚焦组件；所述分束镜组件包含与入射激光光轴倾斜设置的空心平面分束镜，其中，所述空心平面分束镜包括空心透射部分和镜面反射部分；所述连续可调扩束镜对准直入射激光进行扩束后出射准直光束，且所述扩束比连续可调；所述空心平面分束镜接收所述出射光束后将所述出射光束分成至少两路，一路经过所述空心透射部分透射到所述第一聚焦组件，另一路经过所述镜面反射部分反射到所述第二聚焦组件；所述第一聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的透射光束后进行聚焦，并作用于第一工作面上；所述第二聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的反射光束后进行聚焦，并作用于第二工作面上。进一步地，所述空心平面分束镜法线与入射光轴呈±(10°～80°)范围内夹角设置。进一步地，所述分束镜组件还包括镜组壳体与反射镜镜座，该镜组壳体一侧设置有激光入射端口，另一侧设置有与激光入射端口同轴的激光透射端口；所述镜组壳体的底部设置有激光反射端口；所述反射镜镜座设置于镜组壳体内部，所述空心平面分束镜固定于所述反射镜镜座上。进一步地，所述的镜组壳体内部设置有消光螺纹。进一步地，所述空心平面分束镜透射光束的光路上设置第一遮光器；所述空心平面分束镜反射光束的光路上设置第二遮光器。进一步地，所述第一聚焦组件上设置第一防护罩；所述第二聚焦组件上设置第二防护罩。进一步地，所述的空心平面分束镜后表面具有楔角。进一步地，所述的连续可调扩束镜和或第一聚焦组件和或第二聚焦组件的内部光学元件镀高损伤阈值增透膜；所述空心平面分束镜镜面镀高损伤阈值的高效反射膜。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1.本申请实施例首先通过连续可调扩束镜对准直入射激光光束进行扩束，工作过程中可对扩束比进行连续或间断调节，准直出射光束继而进入分束镜组件；分束镜组件具有的空心平面分束镜将激光光束分成至少两路，一路经过空心平面分束镜具有的空心透射部分透射到第一聚焦组件，另一路经过空心平面分束镜的镜面反射部分反射到第二聚焦组件；所述第一聚焦组件对空心平面分束镜透射的光束进行聚焦后作用于第一工作面上；所述第二聚焦组件对空心平面分束镜反射的光束进行聚焦后作用于第二工作面上；由于准直入射激光经连续可调扩束镜扩束后输出准直光束，输出光束直径依扩束比的调节而改变，该可变光束入射到空心平面分束镜后分别进入空心透射部分和镜面反射部分，且两部分分布比例随光束直径变化而变化，进而实现透射和反射光路分能比的变化，最终实现分能比随扩束比的调节而改变；解决了现有技术中固定分能器不能对激光光束进行连续可调分能输出的问题，实现了任意偏振态激光的分能及分能比的连续调节，从而满足输出功率连续可调的激光加工生产和工艺研发领域的分能应用需求。1.本申请实施例采用所述的分束镜组件包括镜组壳体，该镜组壳体一侧设置有激光入射端口，另一侧设置有与激光入射端口同轴的激光透射端口；所述镜组壳体的底部设置有激光反射端口；镜组壳体将楔形空心平面分束镜的反射杂光约束于镜组壳体内部，避免了光源对外部环境的污染，提高了激光使用安全性，进一步的通过各组件的变化或改进提高其使用安全性和工程实用性。3.本申请实施例采用所述的空心平面分束镜后表面做成楔角，使得后表面反射的杂光偏离反射光路进入所述镜组壳体内部，消除空心平面分束镜前后表面光束产生的干涉和鬼像，提高聚焦光束质量。4.本申请实施例采用所述的镜组壳体内部设置有消光螺纹以减少进入光路的二次杂光，提高激光光束质量；所述激光透射端口、激光反射端口处均设置有遮光器，该遮光器可控制所述透射光路、反射光路输出的通断，实现了各路激光输出的主动控制。5.本申请实施例采用所述的第一聚焦组件上设置第一防护罩；所述第二聚焦组件上设置第二防护罩；所述第一聚焦组件和第二聚焦组件可采用振镜聚焦模块来得到扫描光束输出；所述第一防护罩、第二防护罩具有的外壳均只留聚焦光束出光区域出射激光，减少了工作过程中的气化颗粒及空气中灰尘在光学元件表面形成附着。6.本申请实施例采用所述的连续可调扩束镜、第一聚焦组件及第二聚焦组件内部光学元件均镀高损伤阈值的增透膜；所述分束镜组件空心平面分束镜镜面镀高损伤阈值的高效反射膜；具有通过高效透射和反射膜保证激光能量的有效传输的技术效果。7.本申请实施例采用所述的连续可调扩束镜通过手动调节或调焦电机进行扩束比的连续或间断调节，提供多种途径的调节方式，可以适应不同的工作场合，具有良好的适应性。附图说明图1是本申请实施例一种激光分能装置的连续分能模块结构示意图；图2是本申请实施例一种激光分能装置的分束镜组件结构示意图；图3是本申请实施例一种激光分能装置的空心平面分束镜楔角示意图；图4是本申请实施例一种激光分能装置的防护罩结构示意图；图中：1、连续可调扩束镜；2、分束镜组件；21、空心平面分束镜；22、反射镜镜座；23、镜组壳体；24、第一遮光器；25、第二遮光器；26、激光入射端口；27、激光透射端口；28、激光反射端口；211、空心透射部分；212、镜面反射部分；213、空心平面分束镜楔角；3、第一聚焦组件；4、第二聚焦组件；5、第一工作面；6、第二工作面；7、第二防护罩。具体实施方式本申请实施例提供的一种激光分能装置，解决现有技术中采用固定分能器工作情况下，不能实现激光功率连续可调的问题，实现了任意偏振态激光的分能及分能比的连续调节，从而满足要求输出功率连续可调的激光加工生产和工艺研发领域。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术思路：本方案采用连续可调扩束镜对入射的准直激光光束进行扩束，且扩束比可连续或间断调节，出射准直光束进入分束镜组件，空心平面分束镜将入射来的激光光束分成两路，一路经过空心平面分束镜具有的空心透射部分透射到第一聚焦组件，另一路经过空心平面分束镜的镜面反射部分反射到第二聚焦组件；所述第一聚焦组件对透射来的激光光束进行聚焦后作用于第一工作面上；所述第二聚焦组件对空心平面分束镜反射来的激光光束进行聚焦后作用于第二工作面上。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。实施例1如图1、2、3和4所示，本申请实施例提供的一种激光分能装置，包括连续可调扩束镜1、分束镜组件2、第一聚焦组件3、第二聚焦组件4；所述分束镜组件2包含与入射激光光轴倾斜设置的空心平面分束镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光分能装置，其特征在于，包括连续可调扩束镜、分束镜组件、第一聚焦组件、第二聚焦组件；所述分束镜组件包含与入射激光光轴倾斜设置的空心平面分束镜，其中，所述空心平面分束镜包括空心透射部分和镜面反射部分；所述连续可调扩束镜对准直入射激光进行扩束后出射准直光束，且所述扩束比连续可调；所述空心平面分束镜接收所述出射光束后将所述出射光束分成至少两路，一路经过所述空心透射部分透射到所述第一聚焦组件，另一路经过所述镜面反射部分反射到所述第二聚焦组件；所述第一聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的透射光束后进行聚焦，并作用于第一工作面上；所述第二聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的反射光束后进行聚焦，并作用于第二工作面上。

【技术特征摘要】
1.一种激光分能装置，其特征在于，包括连续可调扩束镜、分束镜组件、第一聚焦组件、第二聚焦组件；所述分束镜组件包含与入射激光光轴倾斜设置的空心平面分束镜，其中，所述空心平面分束镜包括空心透射部分和镜面反射部分；所述连续可调扩束镜对准直入射激光进行扩束后出射准直光束，且所述扩束比连续可调；所述空心平面分束镜接收所述出射光束后将所述出射光束分成至少两路，一路经过所述空心透射部分透射到所述第一聚焦组件，另一路经过所述镜面反射部分反射到所述第二聚焦组件；所述第一聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的透射光束后进行聚焦，并作用于第一工作面上；所述第二聚焦组件接收到来自空心平面分束镜的反射光束后进行聚焦，并作用于第二工作面上。2.如权利要求1所述的激光分能装置，其特征在于，所述空心平面分束镜法线与入射光轴呈±(10°～80°)范围内夹角设置。3.如权利要求1所述的激光分能装置，其特征在于，所述分束镜组件还包括镜组壳体与反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：何崇文，刘娟娟，王斐，范小康，李立坤，余海龙，许学军，
申请(专利权)人：武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42