一种激光合束装置及加工设备制造方法及图纸

本申请公开了一种激光合束装置及加工设备，包括激光器阵列和第一反射件，激光器阵列向第一反射件反射至少两束激光，第一反射件呈阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，反射面均面向所述激光，且每一反射面对应一束激光，第一反射件的反射面沿着Y轴方向呈上升阶梯状布置，其中Y轴方向为激光束被第一反射件反射后的激光束方向。通过上述方式，本申请能够提高激光光束质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光合束装置及加工设备
本申请属于激光
，尤其是涉及一种激光合束装置及加工设备。
技术介绍
随着制造业的飞速发展，人们对加工技术的要求越来越高。半导体激光器具有结构紧凑、重量轻、易集成、寿命长、成本低以及波长是金属材料高吸收波段的优点，广泛应用于加工工艺中。现有的连续高功率半导体激光器，利用巴条进行封装，由多个微通道制冷结构的激光器单元在垂直方向进行堆叠以实现高功率输出。但受限于微通道制冷器结构本身的厚度，相邻的激光器单元的光束经过准直后光束之间的间距过大，激光能量密集度较小，导致激光光束质量变差，易降低激光束加工工艺的精度，影响加工的产品质量。
技术实现思路
针对上述问题，本申请提供了一种激光合束装置及加工设备，以改善激光加工技术中激光光束间距过大而导致的质量变差的技术问题。为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种激光合束装置，包括激光器阵列和第一反射件，激光器阵列向第一反射件反射至少两束激光，第一反射件呈阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，反射面均面向所述激光，且每一反射面对应一束激光，第一反射件的反射面沿着Y轴方向呈上升阶梯状布置，其中Y轴方向为激光束被第一反射件反射后的激光束方向。为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种激光加工设备，包括如上述任一项所述的激光合束装置。本申请的有益效果是：第一反射件包括呈上升的阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，每一束激光各与反射面一一对应，从而每一束激光自不同反射面上一一反射。由于反射面呈阶梯状，也就是相邻两束激光的反射点存在高度差，导致其反射后的相邻两个激光之间的间距变小。由于每一个反射面沿着反射后的反射激光束方向(也就是Y轴方向)呈上升阶梯状布置，导致激光的反射点在沿着与Y轴方向的间距变小，从而反射的激光间的间距变小，进而提高激光合束装置所发射的激光的能量密集度，减小激光合束装置所输出的激光光斑直径，改善激光合束装置所发射的激光的激光质量。在使用本申请的激光合束装置进行激光加工时，激光合束装置所提供的能量密集度更高、光斑直径更小的激光可提高激光加工工艺的精度以及产品的生产质量。附图说明为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，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的附图。其中：图1是本申请激光合束装置整体结构的结构示意图；图2是本申请激光合束装置激光准直组件实施方式的结构示意图；图3是本申请激光合束装置第一实施例的结构示意图；图4是本申请激光合束装置第一反射件实施方式的结构示意图；图5是本申请激光合束装置第二反射件实施方式的结构示意图；图6是本申请激光合束装置第一实施例中第三反射件实施方式的结构示意图；图7是本申请激光合束装置第二实施例的结构示意图；图8是本申请激光加工设备实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。本申请中所表述的“第一”“第二”并不代表先后顺序，仅起到指向作用，本申请中所表述的“和/或”，仅用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，并非对关联关系的限制。激光合束装置是在一个激光器不足以发射能量满足要求的情况下，将至少两个激光器所发射的激光合为一体，形成能量可以满足要求的一种装置。激光合束装置广泛应用于激光加工技术中，以改善激光加工的质量，提高激光加工的精度。图1是本申请激光合束装置整体结构的结构示意图。在一个实施例中，如图1所示，本申请提供了一种激光合束装置10，其包括激光器阵列100、激光合束组件200以及激光准直组件300。其中激光器阵列100包括至少两个激光器，激光器阵列100中的至少两个激光器的激光出射面在同一平面上。也就是说，激光器阵列100在同一平面上向激光准直组件300和激光合束组件200发射至少两束激光。可以理解的，激光器阵列100所包括的激光器数量可根据具体应用及激光能量需求进行设置，激光器阵列100的所有激光器的激光出射面在同一平面上。激光器阵列100所包括的至少两个激光器可以均为半导体激光器，半导体激光器可以包括采用焊料焊接或导热导电粘合剂封装在热沉上的半导体激光器芯片，且半导体激光器芯片可以为微型巴条或巴条，也可以为多个微型巴条或巴条。激光准直组件300设置于激光束阵列100和激光合束组件200之间。请参阅图2，图2是本申请激光合束装置激光准直组件实施方式的结构示意图，激光准直组件300包括快轴准直透镜310和慢轴准直透镜320，以对激光光束进行快轴准直和慢轴准直，减小激光光束在发射至激光合束装置10时激光光束的发散。快轴准直透镜310、慢轴准直透镜320与激光器阵列100中激光器的数量相同且一一对应。具体地，快轴准直透镜310的数量为至少两个，慢轴准直透镜320的数量为至少两个，快轴准直透镜310与慢轴准直透镜320一一对应，每一个快轴准直透镜310和对应的慢轴准直透镜320可组成一个透镜组，该透镜组与激光器阵列100中的激光器一一对应。激光器阵列100中的激光器发射出至少两束激光，每一束激光均可经过与激光器对应的快轴准直透镜310和慢轴准直透镜320，以实现激光的快轴准直和慢轴准直，以减小每一束激光的光斑变形，并减小激光能量的扩散。本实施例中所表述的“至少两个”“至少两束”是指数量为两个、为两束或者数量为两个以上、两束以上。可以理解的，在其它实施例中，激光准直组件300也可以仅包括快轴准直透镜310，对激光光束进行快轴准直。在不影响激光光束输出效果的情况下，可根据装置的具体结构及应用进行选择性设置，此处不做限制。图3是本申请激光合束装置第一实施例的结构示意图。具体地，请参阅图3，在一个实施例中，激光合束组件200包括第一反射件210，第一反射件210包括呈上升阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，这些反射面均面向激光器阵列100中的激光器发射出的激光，且反射面和激光一一对应，也就是说，每一反射面对应一束激光，且第一反射件210的反射面沿着Y轴方向呈上升阶梯状布置，其中Y轴方向为激光束被第一反射件210反射后的激光束方向。由于反射面呈阶梯状，也就是相邻两束激光的反射点存在高度差，导致其反射后的相邻两个激光之间的间距变小。由于每一个反射面沿着反射后的反射激光束方向(也就是Y轴方向)呈上升阶梯状布置，导致激光的反射点在沿着与Y轴方向垂直方向的间距变小，从而反射的激光间的间距变小，进而提高激光合束装置所发射的激光的能量密集度，减小激光合束装置所输出的激光光斑直径，改善激光合束装置所发射的激光的激光质量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光合束装置，包括激光器阵列和第一反射件，所述激光器阵列向所述第一反射件发射至少两束激光，其特征在于，所述第一反射件包括呈阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，所述反射面均面向所述激光，且每一所述反射面对应一束所述激光，所述第一反射件的反射面沿着Y轴方向呈上升阶梯状布置，所述Y轴方向为激光束被所述第一反射件反射后的激光束方向。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光合束装置，包括激光器阵列和第一反射件，所述激光器阵列向所述第一反射件发射至少两束激光，其特征在于，所述第一反射件包括呈阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，所述反射面均面向所述激光，且每一所述反射面对应一束所述激光，所述第一反射件的反射面沿着Y轴方向呈上升阶梯状布置，所述Y轴方向为激光束被所述第一反射件反射后的激光束方向。


2.根据权利要求1所述的激光合束装置，其特征在于，还包括第二反射件和第三反射件；所述第二反射件包括第一反射平面和第二反射平面，所述第一反射平面和第二反射平面呈直角；
所述第三反射件包括呈阶梯状、且相互平行排布的至少两个反射面，所述第三反射件的每一反射面对应一束所述激光，所述第三反射件的反射面在与所述Y轴方向垂直的方向均呈上升阶梯状布置；
所述第一反射平面面向且平行于所述第一反射件的反射面；所述第二反射平面面向且平行于所述第三反射件的反射面，以进一步减小激光间距。


3.根据权利要求2所述的激光合束装置，其特征在于，所述第一反射件的反射面和所述第三反射件的反射面与所述激光之间的夹角均为45°，所述第一反射件的每相邻两个所述反射面之间连接有一个第一台阶；所述第三反射件的每相邻两个所述反射面之间连接有一个第二台阶；所述第一台阶和所述第二台阶的高度相等，以实现发射的激光光束光程相等。


4.根据权利要求3所述的激光合束装置，其特征在于，所述第一台阶与相邻两个所述反射面之间垂直连接；所述第二台阶与相邻两个所述反射面之间垂直连接。


5.根据权利要求2至4任一项所述的激光合束装置，其特征在于，所述第三反射件的反射面在Y轴方向呈下降阶梯状布置。


6.根据权利要求4所述的激光合束装置，其特征在于，所述第三反射件包括一个基体，所述一个基体的一个侧面设置呈阶梯状而形成所述第三反射件的反射面；或者，所述第三反射件包括多个截面呈矩形的基体，所述基体层叠设置，且所述基体的端面呈阶梯状排布以形成所述第三反射件的反射面。


7.根据权利要求3所述的激光合束装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万绍，张路，孙帅，
申请(专利权)人：深圳活力激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44