激光加工系统用光学组件以及激光加工系统技术方案

本发明专利技术提供激光加工系统用光学组件以及激光加工系统。激光加工系统用光学组件具备：具有出射激光的多个激光发射器的激光二极管；具有多个透镜的透镜组件；具有光透过性的保持块；和遮光膜。保持块和激光二极管以第1粘接剂粘接，透镜组件和保持块以第2粘接剂粘接。遮光膜位于透镜组件与保持块之间。

【技术实现步骤摘要】
激光加工系统用光学组件以及激光加工系统
本专利技术涉及激光加工系统用光学组件以及激光加工系统，详细地，涉及具有激光二极管的激光加工系统用光学组件以及激光加工系统。
技术介绍
高输出激光系统利用在焊接、切断、穿孔以及材料处理等用途中。特别地，在铜、铝等对长波长的激光有比较高的反射率的金属的激光加工中，有时使用500nm以下的波长的激光。另外，在碳纤维增强塑料等树脂的激光加工中，有时使用与树脂材料进行化学反应的500nm以下的波长的激光。这样的激光系统典型地具有：出射激光的激光发射器；和使激光聚光在被加工物上的光学系统。例如，能够使从激光发射器出射的激光在光纤中耦合，通过利用光学系统对来自光纤的激光进行处理来使其会聚在工件上，从而进行加工。如专利文献1那样，波长合成(WavelengthBeamCombine，以下也称作WBC)技术是用于得到高的光束品质的1个手段。WBC系统一般包含：输出不同波长的激光的激光发射器；按每个波长以不同的角度将激光折弯的衍射光栅；和使激光发生外部谐振的半透明镜。在高输出激光系统中，为了实现高输出而使用以数百μm的间距将多个激光发射器配置于1个半导体芯片的激光二极管(LD)。在使用这样的激光二极管的情况下，对于以窄的间距配置的各个激光发射器，需要调整Fast方向的扩展角并改变光束的形状的FAC(FastAxisCollimation，快轴准直)透镜以及用于调整光束的扩展角的光束旋转(BT)透镜。FAC透镜以及光束旋转透镜也以与激光发射器相同的间距配置。在使用以窄的间距配置这些透镜的透镜组件的情况下，从激光发射器出射的激光进入到透镜组件中的对应的光束旋转透镜。在专利文献2中公开了将透镜与保持构件通过粘接剂粘接的光学组件。如此地，有时会在透镜组件表面设置使构件彼此粘接的粘接剂。例如在激光加工系统中，使用将透镜组件和激光二极管以粘接剂粘接的光学组件。对于从激光发射器出射的光来说，有时会由于激光照射到对聚光没有帮助的部位，因而使激光到达透镜组件表面上的粘接剂。特别是，短波长的激光易于通过瑞利散射而在玻璃内向各种方向散射。若短波长的激光照射到粘接剂，则粘接剂的紧贴性以及变形量就会变大，存在会劣化这样的问题。若粘接剂劣化，则光轴就会偏离，在激光系统中，就有可能变得难以形成高品质的光束。另外，根据专利文献3，虽然在透镜组件内的透镜与透镜之间设置遮光部，但并不能抑制透镜组件内玻璃的瑞利散射，激光同样会射到粘接剂，有可能会使粘接剂劣化。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2018/0198257号说明书专利文献2：JP特开2010-197412号公报专利文献3：JP特开2005-352062号公报
技术实现思路
本公开的一个方案所涉及的激光加工系统用光学组件具备：具有出射激光的多个激光发射器的激光二极管；具有多个透镜的透镜组件；具有光透过性的保持块；和遮光膜。所述保持块和所述激光二极管以第1粘接剂粘接。所述透镜组件和所述保持块以第2粘接剂粘接。所述遮光膜位于所述透镜组件与所述保持块之间。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的光学组件的截面图。图2是本专利技术的一个实施方式所涉及的光学组件的截面图。附图标记说明1激光二极管2激光发射器3透镜组件31FAC透镜32光束旋转透镜4保持块5第1粘接剂6第2粘接剂7遮光膜10激光加工系统用光学组件具体实施方式在激光加工系统中所用的光学组件中，防止激光到达粘接剂从而防止粘接剂劣化并不容易本专利技术的目的在于，提供粘接剂难以劣化的激光加工系统用光学组件以及激光加工系统。本公开的激光加工系统用光学组件(以下也称作光学组件)具有：具有出射激光的多个激光发射器的激光二极管；具有多个透镜的透镜组件；具有光透过性的保持块；和具有光反射性或光吸收性的遮光膜。保持块和激光二极管以第1粘接剂粘接。透镜组件和保持块以第2粘接剂粘接。遮光膜位于透镜组件与保持块之间。在本公开的激光加工系统用光学组件中，通过在透镜组件与保持块之间设置遮光膜，能防止来自激光二极管的激光在透镜组件内多重反射而使多重反射的激光进入到保持块内。特别是，由于蓝色等短波长的激光的瑞利散射大，因此易于在透镜组件内散射，激光易于发生多重反射。但是，由于在透镜组件与保持块之间设置遮光膜，因此激光难以侵入保持块，能防止激光向设置在保持块上的第1粘接剂照射而使粘接剂劣化。本公开的激光加工系统具备：激光加工系统用光学组件；和使激光聚光的聚光单元。根据本公开的激光加工系统用光学组件以及激光加工系统，能防止粘接剂的劣化。<光学组件>以下，基于实施方式来详细说明本公开的激光加工系统用光学组件。(实施方式1)图1表示本公开的一个实施方式所涉及的激光加工系统用光学组件10(以下也称作光学组件10)的截面图。光学组件10具有激光二极管1、透镜组件3和保持块4。激光二极管1具有出射激光的多个激光发射器2。激光二极管1是具有多个激光发射器2的LD芯片。激光发射器2的个数并没有特别限定，只要是2个以上即可。例如可以使用以数百μm的间距在1个半导体芯片配置2个以上的多个激光发射器2的激光二极管1。透镜组件3具有多个透镜。透镜组件3对从激光发射器2出射的光的扩展角进行调整。透镜组件3优选具有FAC(FastAxisCollimation，快轴准直)透镜31和光束旋转(BT)透镜32。在配置有多个激光发射器2的激光二极管1中，从各激光发射器2出射的光在垂直方向以及水平方向上具有扩展角。所谓垂直方向，是与激光二极管1的出射面垂直的方向，是出射的激光的快轴方向(以下也称作Fast方向)。所谓水平方向，是作为与激光二极管1的出射面平行的方向的、出射的激光的慢轴方向(以下也称作Slow方向)。首先，通过FAC透镜31使扩展角大的Fast方向的光成为平行光。之后，通过表面以及背面设置有相对于Fast方向倾斜给定的角度的准直透镜的光束旋转透镜32，来使从激光发射器2出射的激光旋转。另外，所谓使光旋转，是指使与光(光束)的传播方向垂直的面中的截面形状旋转。FAC透镜31以及光束旋转透镜32以与激光发射器2相同的间距配置。由此，从各激光发射器2出射的激光通过对应的FAC透镜31以及光束旋转透镜32来调整扩展角。另外，激光发射器2的间距并没有特别限定，只要设定成使多个激光发射器2的功率的总能量通过FAC透镜31以及光束旋转透镜32而成为最大即可。出于透镜组件3的强度以及激光加工系统的加工精度的观点，激光发射器2的间距优选是100um以上且300um以下。保持块4保持激光二极管1以及透镜组件3。激光二极管1以及透镜组件3需要在实际出射激光的同时使光轴匹配，以使得功率成为最大，需要相对的位置调整。因此，不能将激光二极管1和透镜组件3直接粘接。因此，如图1所示那样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光加工系统用光学组件，具备：/n具有出射激光的多个激光发射器的激光二极管；/n具有多个透镜的透镜组件；/n具有光透过性的保持块；和/n遮光膜，/n所述保持块和所述激光二极管以第1粘接剂粘接，/n所述透镜组件和所述保持块以第2粘接剂粘接，/n所述遮光膜位于所述透镜组件与所述保持块之间。/n

【技术特征摘要】
20200128 JP 2020-0117121.一种激光加工系统用光学组件，具备：
具有出射激光的多个激光发射器的激光二极管；
具有多个透镜的透镜组件；
具有光透过性的保持块；和
遮光膜，
所述保持块和所述激光二极管以第1粘接剂粘接，
所述透镜组件和所述保持块以第2粘接剂粘接，
所述遮光膜位于所述透镜组件与所述保持块之间。


2.根据权利要求1所述的激光加工系统用光学组件，其中，
所述遮光膜由所述第2粘接剂构成。


3.根据权利要求1所述的激光加工系统用光学组件，其中，
所述遮光膜含有铝。


4.根据权利要求2所述的激...

【专利技术属性】
技术研发人员：甲斐隆行，市桥宏基，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP