【技术实现步骤摘要】
激光能量分光的方法及装置
本专利技术涉及光学
，特别涉及一种激光能量分光的方法及装置。
技术介绍
在激光应该技术中，激光发生器只能发出一束激光，但很多时候需要应用激光的部位不止一处，例如在制造业中会同时需要用到激光切割、激光焊接等多个激光加工工艺步骤，单束激光无法满足这种需求。解决这个问题有两种办法：一是设置多台激光发生器，在每一个需要利用激光的部位都设置激光发生器，这种办法成本较高；二是对同一激光发生器发出的单束激光进行分光，把单束激光分成多束并分别引到各需求部位使用，因该方法成本较低，所以采用激光分光的方法得到更大的欢迎和使用。目前，激光分束多采用分光棱镜，通过分光棱镜的透射和反射作用，把单束激光分为透射光和反射光两束正交激光束，然后把透射光和反射光这两束激光分别引到使用部位。不过各部分对激光使用中所需要的光束能量大小会存在不同，且同一使用部位因被加工物体的材质与尺寸不同所需要的加工激光束能量大小也存在差异，为了适应这些不同需求，需要在分光时对分光后的透射光和反射光所蕴含的能量大小进行调节。当前绝大...
【技术保护点】
1.一种激光能量分光的方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS10：获取影响工艺的激光分光束能量需求的数据；/nS20：根据采集的各工艺数据计算各工艺的激光分光束能量需求值、相互比例及总需求值；/nS30：调节激光发生器使得其所发出的激光束能量值与总需求值一致；/nS40：采用偏振分光棱镜进行分光，在偏振分光棱镜的激光入射面前部设置入射波片，通过控制调节入射波片角度，使得偏振分光棱镜的激光入射角度发生改变，从而达到调节激光能量分光比例的目的。/n
【技术特征摘要】
1.一种激光能量分光的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：获取影响工艺的激光分光束能量需求的数据；
S20：根据采集的各工艺数据计算各工艺的激光分光束能量需求值、相互比例及总需求值；
S30：调节激光发生器使得其所发出的激光束能量值与总需求值一致；
S40：采用偏振分光棱镜进行分光，在偏振分光棱镜的激光入射面前部设置入射波片，通过控制调节入射波片角度，使得偏振分光棱镜的激光入射角度发生改变，从而达到调节激光能量分光比例的目的。
2.根据权利要求1所述的激光能量分光的方法，其特征在于，在S10步骤中，所述影响工艺的激光分光束能量需求的数据包括工艺加工对象的热特性、尺寸和设定加工时间。
3.根据权利要求2所述的激光能量分光的方法，其特征在于，在S20步骤中，所述工艺激光分光束能量需求数值采用以下算法得到：
首先，获取所述工艺加工对象的需加工区域的面积S、热传导系数τ和热扩散系数k；
然后，计算所需激光束的功率密度：
其中，LPD为激光束的功率密度，Δζ为加工对象表面的温度与环境温度的温度差值，τ为加工对象的热传导系数，K0为诺伊曼函数S为加工对象的需加工区域的面积，t为预先规定的所述工艺加工的最大时长，k为加工对象的热扩散系数，r为激光束照射到加工对象上的照射半径，z为激光照射到加工对象上的击打深度，为激光照射到加工对象上的照射半径与击打深度的比值，w为激光反射率；
最后，得到所述工艺激光分光束能量需求数值：
其中，W为所述工艺激光分光束能量需求数值，LPD为激光束的功率密度。
4.根据权利要求1所述的激光能量分光的方法，其特征在于，在S10步骤中，采集空气温度和湿度；在S40步骤中，以所述偏振分光棱镜的一个角为坐标原点，建立笛卡尔坐标系；所述入射波片角度调节的具体步骤如下：
S42：根据笛卡尔坐标系中各点坐标得到入射波片的法向量N，以及所述坐标系中发射的激光所在向量C；
S44：计算空气影响系数δ；
其中，δ为影响焓值，T为空气温度，D为空气湿度，W为空气的定压比热，取值为1.01，F为水蒸气的定压比热，取值为1.84,h为普朗克常数，c是光速，λ是波长；
S46：计算所述偏振分光棱镜前的激光入射角度；
其中，θ为激光入射角度，N为入射波片的法向量，δ为影响系数，C为发射的激光所在向量；
S48：根据激光入射角度转化的控制指令对入射波片进行角度调节。
5.一种激光能量分光的装置，其特征在于，包括偏振分光棱镜、偏振片、入射波片和控制系统，其中
所述偏振分光棱镜，在其激光束入射面前端设置入射波片，在入射波片的前端设置偏振片；
所述控制系统，包括输入模块、数据采集模块、运算模块和执行模块，所述数据采集模块包括红外线温度传感器、湿度传感器和温度传感器，所述运算模块分别与输入模块、数据采集模块和执行模块连接，执行模块与入射波片连接；...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，伍湘红，高峰，李涛，杨亚涛，冯建，潘洪文，米云，祝铭，池峰，孙弘明，
申请(专利权)人：深圳市大德激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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