一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，设置了相位板(6)，激光束(3)经反射、准直扩束后在相位板(6)进行相位调制后再生成无衍射光束，能够降低无衍射光束的旁瓣效应，并提高光束的中心光斑能量密度，既提高了光束的质量又提高了水束‑光束的耦合效率；设置了正/负轴棱锥镜组合单元(7)，将经相位调制后的光束生成中心光斑小、准直区长的无衍射光束，降低后续阶段与水束光纤耦合的难度。

【技术实现步骤摘要】
一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统
本技术涉及水导激光加工
，具体涉及一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统。
技术介绍
水导激光是一种利用水束光纤传导激光束的技术，由于水的折射率大于空气折射率，当聚焦光束在水束的空气与液体的交界面满足全反射临界条件时，形成的水束光纤能将其内部发生全反射的聚焦光束限制在水束中，聚焦光束在水束内部由于全反射作用沿水束光纤传播到待加工工件的表面，在激光烧蚀和熔融工件表面的同时，微细水束冲击工件去除材料并进行工件冷却，从而完成对工件的加工。由于水导激光加工技术存在零部件加工成本高、水束-光束耦合难度大的问题，现有技术针对该情况，使用单正轴棱锥镜产生无衍射光束的方式来解决问题，由于无衍射光束接近平行光束的极小发散角，焦深范围大，中心光斑小，能克服调焦难度大以及像差问题，从而降低了水束-光束的耦合难度，但是，单轴棱锥镜锥角通常为1°-5°，加工精度要求高，加工误差易使无衍射光束发生畸变，且在安装过程中较小锥度的单轴棱锥镜调焦难度较大，锥角磨损易影响光束质量，同时，无衍射光束的旁瓣效应导致能量利用率偏低。因此，有待于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，其特征在于：/n包括控制器(1)、激光发射器(2)、反光镜(4)、激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)以及正/负轴棱锥镜组合单元(7)；所述激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)和正/负轴棱锥镜组合单元(7)同轴设置；/n所述激光发射器(2)在控制器(1)的控制下向反光镜(4)发射激光束(3)，所述激光束(3)经激光束准直扩束单元(5)完成准直扩束后入射至相位板(6)进行相位调制；/n所述正/负轴棱锥镜组合单元(7)由负轴棱锥镜(7-1)和正轴棱锥镜(7-2)组成，经相位板(6)完成相位调制后的光束经负轴棱锥镜(7-1)、正轴棱锥镜(7-2)后再与外部水...

【技术特征摘要】
1.一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，其特征在于：
包括控制器(1)、激光发射器(2)、反光镜(4)、激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)以及正/负轴棱锥镜组合单元(7)；所述激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)和正/负轴棱锥镜组合单元(7)同轴设置；
所述激光发射器(2)在控制器(1)的控制下向反光镜(4)发射激光束(3)，所述激光束(3)经激光束准直扩束单元(5)完成准直扩束后入射至相位板(6)进行相位调制；
所述正/负轴棱锥镜组合单元(7)由负轴棱锥镜(7-1)和正轴棱锥镜(7-2)组成，经相位板(6)完成相位调制后的光束经负轴棱锥镜(7-1)、正轴棱锥镜(7-2)后再与外部水束光纤耦合。


2.根据权利要求1所述的一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，其特征在于：所述负轴棱锥镜(7-1)和正轴棱锥镜(7-2)的折射率相同。


3.根据权利要求1所述的一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，其特征在于：所述负轴棱锥镜(7-1)和正轴棱锥镜(7-2)贴合安装，且同轴设置。


4.根据权利要求1所述的一种耦合水束光纤的激光束聚焦系统，其特征在于：
所述反光镜(4)设置在所述激光发射器(2)的前方，所述激光发射器(2)发出的激光束(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙芋宏，黄宇星，梁恩，张光辉，刘清原，周嘉，焦辉，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：新型
国别省市：广西;45