光纤激光器及激光材料加工系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤激光器及激光材料加工系统，光纤激光器包括激光输出头和多个光纤激光模块，激光输出头包括多个导光柱，且多个导光柱在空间平行排列；每一导光柱对应一个传输光纤，并通过传输光纤与多个光纤激光模块中的一个相连；通过控制或分配不同光纤激光模块的输出功率调节或改变导光柱列输出光束的剖面特性。本申请通过对多个导光柱的空间排列，而导光柱又与一个或多个光纤激光模块相连接，实现了输出光束剖面特性的改变。通过改变对应的光纤激光模块的输出功率即可获得所需的输出光斑分布，且能实现输出光斑的连续调节、实时调节，且实施方案灵活多样、制作工艺相对简单，而且可有效降低制造成本。

Fiber Laser and Laser Material Processing System

The invention discloses a fiber laser and a laser material processing system. The fiber laser includes a laser output head and a plurality of fiber laser modules. The laser output head includes a plurality of light guide pillars, which are arranged in parallel in space; each light guide pillar corresponds to a transmission fiber, and is connected with one of the plurality of fiber laser modules through transmission fiber; and the laser output head is controlled or distributed. The output power of different optical fiber laser modules can be adjusted or the profile characteristics of the output beam of the guide column can be changed. The application realizes the change of the profile characteristics of the output beam by arranging the light guide pillars in space and connecting the light guide pillars with one or more optical fiber laser modules. By changing the output power of the corresponding optical fiber laser module, the required output spot distribution can be obtained, and the continuous adjustment and real-time adjustment of the output spot can be realized. The implementation scheme is flexible, the fabrication process is relatively simple, and the manufacturing cost can be effectively reduced.

【技术实现步骤摘要】
光纤激光器及激光材料加工系统
本专利技术涉及激光材料加工领域，具体而言，涉及一种光纤激光器及激光材料加工系统。
技术介绍
在激光材料加工中，不同的工艺应用对激光输出光束的剖面特性可能有不同的要求，除了传统的高斯能量分布光斑以外，可能还需要平顶能量分布光斑、环形光斑或其它类型的光斑。例如在激光焊接应用中，为减少飞溅、匀化熔池及改善焊接效果，需在主光束的四周或旁边增加副光束，甚至希望主、副光束的能量分布可调以适应不同的应用需求。现有技术中有通过空间耦合的方法将一束或多束相同或不同波长的激光束耦合进具有至少一个环形芯的多包层光纤中，以实现射束剖面特性的改变，然而这种方法需使用环形芯多包层光纤，且制造耦合工艺复杂，实施成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种光纤激光器及包括该光纤激光器的激光材料加工系统，以在一定程度上解决现有技术中射束剖面特性的改变的方法需要使用环形芯多包层光纤，且制造耦合工艺复杂，实施成本高的技术问题。本专利技术的第一方面提供了一种光纤激光器，包括激光输出头和多个光纤激光模块，所述激光输出头包括多个导光柱，且多个导光柱在空间平行排列成导光柱列；每一所述导光柱对应一个传输光纤，并通过所述传输光纤与多个所述光纤激光模块中的一个相连；通过控制或分配不同所述光纤激光模块的输出功率，调节或改变所述导光柱列输出光束的剖面特性。进一步地，所述激光输出头还包括至少一个分束器，每一所述分束器对应一个所述光纤激光模块；所述分束器的输入光纤与对应的所述光纤激光模块相连，所述分束器的输出光纤通过所述传输光纤与至少两个所述导光柱相连。进一步地，所述激光输出头还包括导柱套筒，所述导柱套筒套设于所述导光柱列外，用于固定所述导光柱列。进一步地，所述光纤激光模块之间的输出波长不同。进一步地，所述光纤激光模块的输出光纤和/或所述导光柱的尾纤上设置包层光滤除器。进一步地，多个所述导光柱分为主导光柱和副导光柱，所述副导光柱环绕所述主导光柱设置，且所述主导光柱与所述副导光柱连接不同的所述光纤激光模块。进一步地，所述导光柱为单包层光纤、双包层光纤、多包层光纤或光学材料柱。进一步地，所述导光柱的输出端面为平面、凸面或凹面；所述导光柱的输出端面为凸面或凹面时，其输出端面为球形凸面、非球形凸面、球面凹面或非球面凹面。本专利技术的第二方面还提供了一种激光材料加工系统，包括上述任一实施例所述的光纤激光器。本专利技术实施例的有益效果是：本申请提供了一种光纤激光器，包括激光输出头和多个光纤激光模块，所述激光输出头包括多个导光柱，且多个导光柱在空间平行排列成导光柱列；每一所述导光柱对应一个传输光纤，并通过所述传输光纤与多个所述光纤激光模块中的一个相连；通过控制或分配不同所述光纤激光模块的输出功率调节或改变所述导光柱输出光束的剖面特性。其中，导光柱用于使所传输的光束在导光柱输出端面上的功率密度适当降低。优选地，所述导光柱的数量是不受限制的，且所有导光柱的大小、长度、形状均可根据实际需要来进行差异化的设计，以获得所需输出光束剖面特性。本申请通过对多个导光柱的空间排列，而多个导光柱又与一个或多个光纤激光模块相连接，实现了输出光束剖面特性的改变。通过改变所述对应的光纤激光模块的输出功率即可获得所需的输出光斑分布，且能实现输出光斑的连续调节、实时调节。综上，本申请提供的光纤激光器能够实现输出光束剖面特性的改变，且实施方案灵活多样、制作工艺相对简单，而且可有效降低制造成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本申请实施例一的光纤激光器结构示意图；图2是本申请实施例一的光纤激光器的激光输出头的端视图；图3是本申请实施例二的光纤激光器结构示意图；图4是本申请实施例二的光纤激光器的激光输出头的端视图；图5是本申请实施例三的光纤激光器结构示意图；图6是本申请实施例四的光纤激光器结构示意图。附图标记：1为光纤激光模块，2为传输光纤，3为分束器，4为导光柱，5为导光柱套。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面结合附图，对本专利技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。参见图1至图6所示，本申请的实施例提供了一种光纤激光器，包括激光输出头和多个光纤激光模块1，激光输出头包括多个导光柱4，多个导光柱4空间排列成导光柱列；每一导光柱4对应一个传输光纤2，并通过传输光纤2与多个光纤激光模块1中的一个相连。通过控制或分配不同光纤激光模块1的输出功率调节或改变导光柱列输出光束的剖面特性。其中，导光柱4用于使所传输的光束在导光柱4输出端面上的功率密度适当降低。优选地，导光柱4的数量是不受限制的，且所有导光柱4的大小、长度、形状均可根据实际需要来进行差异化的设计，以获得所需输出光束剖面特性。本申请的实施例通过对多个导光柱4的空间排列，且多个导光柱4又与一个或多个光纤激光模块1相连接，由于多个导光柱4与不同的光纤激光模块1相连，通过对对应的光纤激光模块1的输出功率的改变，实现了输出光束剖面特性的改变。通过改变对应的光纤激光模块1的输出功率即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤激光器，其特征在于，包括激光输出头和多个光纤激光模块，所述激光输出头包括多个导光柱，且多个所述导光柱在空间平行排列成导光柱列；每一所述导光柱对应一个传输光纤，并通过所述传输光纤与多个所述光纤激光模块中的一个相连；通过控制或分配不同所述光纤激光模块的输出功率，调节或改变所述导光柱列输出光束的剖面特性。

【技术特征摘要】
1.一种光纤激光器，其特征在于，包括激光输出头和多个光纤激光模块，所述激光输出头包括多个导光柱，且多个所述导光柱在空间平行排列成导光柱列；每一所述导光柱对应一个传输光纤，并通过所述传输光纤与多个所述光纤激光模块中的一个相连；通过控制或分配不同所述光纤激光模块的输出功率，调节或改变所述导光柱列输出光束的剖面特性。2.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光输出头还包括至少一个分束器，每一个所述分束器对应一个所述光纤激光模块；所述分束器的输入光纤与对应的所述光纤激光模块相连，所述分束器的输出光纤通过所述传输光纤与至少两个所述导光柱相连。3.根据权利要求1所述的光纤激光器，其特征在于，所述激光输出头还包括导柱套筒，所述导柱套筒套设于所述导光柱列外，用于固定所述导光柱列。4.根据权利要求1所述的光纤激...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建飞，张承志，赵崇光，
申请(专利权)人：深圳市杰普特光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44