【技术实现步骤摘要】
半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置
本专利技术涉及激光光束整形装置,特别是一种半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,用于将二维Bar条阵列出射的激光进行重新整形成适合于激光熔覆、热处理等应用的线状光斑的均匀激光输出。
技术介绍
在激光熔覆及材料表面热处理方面,为了提高加工效率,在激光功率密度满足的情况下,常常需要将圆形光斑转换成条形光斑,半导体激光器在这方面有着天然的优势,可以在光束整形过程中直接将阵列半导体激光器整形成条形光斑输出,将其用于激光熔覆、金属材料的表面硬化处理、表面合金化处理等工业加工,具有高效、节能、低成本等优势。目前半导体激光器阵列整形技术主要集中在如何将半导体耦合进光纤或者输出成圆形光斑,一方面技术难度较大,难以实现超大功率,另一方面激光熔覆或激光表面热处理所使用激光器件主要有各类固体激光器、气体激光器及光纤激光器等,这些器件也受到光斑形状和功率的限制,往往加工效率低下,如果能将二维半导体激光器阵列直接整形成激光熔覆及激光热处理使用的条形激光输出,可大幅提升激光加工速度,而且因其优秀的性能价格比及低廉的运营、维护成本,具有广阔的市场前景。通过 ...
【技术保护点】
1.一种半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,包括由m×n个Bar条组成的二维Bar条阵列,以及二维Bar条阵列输出的激光光路上依次设置的由m×n个微透镜组成的微透镜阵列、第一光束间隔压缩整形器、第二光束间隔压缩整形器、聚焦柱透镜、条形同轴送粉喷嘴和打印控制平台;所述打印控制平台位于条形同轴送粉喷嘴下方;由二维Bar条阵列输出的激光阵列先经过微透镜阵列进行准直形成m×n个准直激光束,再经第一光束间隔压缩整形器和第二光束间隔压缩整形器对光束间的暗区依次进行行方向和列方向消除得到矩形光斑,然后经聚焦柱透镜得到条形光斑;最后经所述条形同轴送粉喷嘴的激光输出端口输出;所 ...
【技术特征摘要】
1.一种半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,包括由m×n个Bar条组成的二维Bar条阵列,以及二维Bar条阵列输出的激光光路上依次设置的由m×n个微透镜组成的微透镜阵列、第一光束间隔压缩整形器、第二光束间隔压缩整形器、聚焦柱透镜、条形同轴送粉喷嘴和打印控制平台;所述打印控制平台位于条形同轴送粉喷嘴下方;由二维Bar条阵列输出的激光阵列先经过微透镜阵列进行准直形成m×n个准直激光束,再经第一光束间隔压缩整形器和第二光束间隔压缩整形器对光束间的暗区依次进行行方向和列方向消除得到矩形光斑,然后经聚焦柱透镜得到条形光斑;最后经所述条形同轴送粉喷嘴的激光输出端口输出;所述第二光束间隔压缩整形器上安装有光束指示器。2.如权利要求1所述的半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,所述微透镜阵列由多个微透镜组成。3.如权利要求1所述的半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,所述第一光束间隔压缩整形器位于二维半导体激光器阵列1的下方,为一包括有m个45°条形反射面的阶梯反射镜,该m个45°条形反射面与激光束阵列的m行相对应;两个相邻反射镜之间的平面与接收到的激光行进方向相垂直,且反射镜阶梯的棱与激光器的列方向一致;所述45°条形反射面在水平方向上的宽度等于激光光斑列方向上的宽度,相邻的45°条形反射面之间的水平间隔等于两列光斑之间的暗区宽度。4.如权利要求1所述的半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,所述第二光束间隔压缩整形器4为一包括有n个45°条形反射面的阶梯反射镜,该n个45°条形反射面与激光束阵列的n列相对应;两个相邻反射镜之间的平面与接收到的激光行进方向相垂直,且反射镜阶梯的棱与第一光束间隔压缩整形器的阶梯的棱相垂直;所述45°条形反射面在水平方向上的宽度等于激光光斑直径,相邻的45°条形反射面之间的水平间隔等于两列光斑之间的暗区高度。5.如权利要求1所述的半导体激光器阵列条形光斑激光熔覆装置,其特征在于,所述聚焦柱透镜采用圆柱透镜、准...
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