一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头及其使用方法技术

本发明专利技术提供的一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头及其使用方法，包括壳体，所述壳体上开设有激光入射口和激光发射口；所述壳体的内腔中设置有空间光调制器，激光通过激光入射口入射至空间光调制器，空间光调制器输出的光束分为两路，一路入射至用于功率放大的激光放大模块；所述激光放大模块输出的光束经过激光发射口入射至激光加工系统；空间光调制器输出的另一路光束入射至用于实时采集光场分布的波前传感器；所述波前传感器和空间光调制器均连接至控制电路，所述控制电路用于向控制空间光调制器传输预设的光场分布；同时用于将波前传感器实时采集得到的光场分布与预设的光场分布进行比较，进而控制空间光调制器对入射光的调控，本发明专利技术能够实现高灵活性、高功率、高精度的柔性激光加工。

【技术实现步骤摘要】
一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头及其使用方法
本专利技术属于激光放大及激光应用
，特别涉及一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头及其使用方法
技术介绍
当前，在高端制造领域，激光加工由于其高精度、高效率的特性占了重要的地位，而激光加工头作为激光加工系统中的重要辅助部件，在激光加工过程中起着至关重要的作用。目前的激光加工头按光斑是否可运动可分为固定式激光加工头与扫描振镜两种，其中固定式激光加工头的光路设计简单，可辅助吹气加工，但加工轨迹只能由运动平台规划，加工效率较慢；而扫描振镜的加工轨迹由振镜内电机规划，加工速度快，效率高，但光路设计复杂，且无法实现同轴吹气加工。并且，当前的激光加工头在进行光场调控时均需要重新设计光路，且不同光场分布的激光加工头不能很好的融合在同一加工头中，并且扫描振镜和固定式激光加工头均具有各自的特点，在不同场合具有不同的应用，而当前的激光头均只能符合其中一种，无法兼顾其优点，无法满足许多激光加工的需求，并且大大增加了成本。除此之外，当前入射至激光加工头前的光场分布往往无法实时观测，最终入射至加工面上的激光光束的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头，其特征在于，包括壳体，所述壳体上开设有激光入射口和激光发射口；所述壳体的内腔中设置有空间光调制器(5)，激光通过激光入射口入射至空间光调制器(5)，空间光调制器(5)输出的光束分为两路，一路入射至用于功率放大的激光放大模块；所述激光放大模块输出的光束经过激光发射口入射至激光加工系统；空间光调制器(5)输出的另一路光束入射至用于实时采集光场分布的波前传感器(13)；所述波前传感器(13)和空间光调制器(5)均连接至控制电路(6)，所述控制电路(6)用于向控制空间光调制器(5)传输预设的光场分布；同时用于将波前传感器(13)实时采集得到的光场分布与预设的...

【技术特征摘要】
1.一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头，其特征在于，包括壳体，所述壳体上开设有激光入射口和激光发射口；所述壳体的内腔中设置有空间光调制器(5)，激光通过激光入射口入射至空间光调制器(5)，空间光调制器(5)输出的光束分为两路，一路入射至用于功率放大的激光放大模块；所述激光放大模块输出的光束经过激光发射口入射至激光加工系统；空间光调制器(5)输出的另一路光束入射至用于实时采集光场分布的波前传感器(13)；所述波前传感器(13)和空间光调制器(5)均连接至控制电路(6)，所述控制电路(6)用于向控制空间光调制器(5)传输预设的光场分布；同时用于将波前传感器(13)实时采集得到的光场分布与预设的光场分布进行比较，进而控制空间光调制器(5)对入射光的调控。


2.根据权利要求1所述的一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头，其特征在于，所述激光放大模块采用光参量放大法、非线性放大法或行波放大法对入射光束的功率进行放大。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于光场调控的柔性多光束激光加工头，其特征在于，当所述激光放大模块采用行波放大法时，包括第二反射镜(7)、λ/4波片(8)、泵浦冷却源(9)、泵浦源(10)、增益介质(11)、偏振分束镜(12)和第三反射镜(14)，其中，所述4f系统输出的光束入射至第三反射镜(14)，第三反射镜(14)输出的光束依次经过偏振分束镜(12)、增益介质(11)、泵浦源(10)、泵浦冷却源(9)和λ/4波片(8)入射至第二反射镜(7)；所述第二反射镜(7)输出的反射光束依次经过λ/4波片(8)、泵浦冷却源(9)、泵浦源(10)和增益介质(11)入射至偏振分束镜(12)；所述偏振分束镜(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵超庆，孙涛，梅雪松，王文君，孙孝飞，运侠伦，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61