一种基于偏振合光的激光雕刻模组制造技术

技术编号:31647373 阅读:17 留言:0更新日期:2021-12-29 19:39
本实用新型专利技术公开一种基于偏振合光的激光雕刻模组,包括第一激光器、第二激光器、基座、合光镜组、整形镜组、镜头、第一散热装置、第二散热装置和控制装置;第一激光器置于基座上,第二激光器于第一激光器前方且与第一激光器呈垂直排布关系置于基座上;合光镜组于第一激光器的出光侧前方且对应第二激光器的出光位置置于基座上,用于将投射来的两束激光光束合为一束光束;整形镜组于合光镜组前方置于基座上,用于将投射来的光束整形为方形光斑;镜头于整形镜组前方置于基座上,用于对投射来的光束进行聚焦。本实用新型专利技术的两路出射光共用一个整形镜组,既减小了体积又降低了成本,在光束的光斑大小和质量不变的同时功率翻倍,雕刻和切割效果好。切割效果好。切割效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于偏振合光的激光雕刻模组


[0001]本技术涉及激光雕刻
,尤其涉及一种基于偏振合光的激光雕刻模组。

技术介绍

[0002]随着科技的不断发展,推动了激光在雕刻领域的发展与应用,相对采用传统雕刻工具的传统雕刻模组而言,基于激光的激光雕刻模组有效提升了雕刻效率。目前,现有的激光雕刻模组主要分为两类:其中一类采用单路激光设计,这类激光雕刻模组只具备一个激光器,输出的激光功率存在较大的限制,能够满足的雕刻需求范围较小,通用性较差;另外一类采用多路激光设计,这类激光雕刻模组具备两个以上激光器,通过阵列排布的多组光学整形镜组合光,使得所有激光器输出的激光光束排列叠加合成一束能量集中的光束,输出的激光功率限制小,能够满足的雕刻需求范围更大,通用性更强,但这类采用多路激光设计的激光雕刻模组的每路出射光都需要设置一组整形镜片,整体制造成本较高,所有整形镜片组以阵列排布的方式完成安装,占用空间较大,导致整个结构的体积较大,空间利用率不高,且散热效果不佳。
[0003]因此,现有技术存在缺陷,需要改进。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是克服现有技术的不足,提供一种基于偏振合光的激光雕刻模组。
[0005]本技术的技术方案如下:
[0006]一种基于偏振合光的激光雕刻模组,包括第一激光器、第二激光器、基座、合光镜组、整形镜组和镜头;所述第一激光器设置在所述基座上,所述第二激光器于所述第一激光器前方且与所述第一激光器呈垂直排布关系设置在所述基座上,所述第一激光器和第二激光器用于发出激光光束;所述合光镜组于所述第一激光器的出光侧前方且对应所述第二激光器的出光位置设置在所述基座上,所述合光镜组用于将投射来的两束激光光束以偏振合光的方式合光成一束激光光束;所述整形镜组于所述合光镜组前方设置在所述基座上,所述整形镜组用于将投射来的激光光束整形为发散角快慢轴相同的方形光斑;所述镜头于所述整形镜组前方可拆卸设置在所述基座上,所述镜头用于对投射来的激光光束进行聚焦。
[0007]进一步地,该激光雕刻模组还包括第一散热装置和配合所述第一散热装置使用的第二散热装置;所述基座可拆卸设置在所述第二散热装置内,所述第二散热装置用于与所述基座进行热换以将基座的热量传导至第二散热装置上散出;所述第一散热装置于所述基座后方连接在所述第二散热装置上,所述第一散热装置用于产生气流并将产生的气流输入所述第二散热装置内以供所述第二散热装置进行热换。
[0008]进一步地,该激光雕刻模组还包括控制装置;所述控制装置设置在所述第一散热装置上,且所述控制装置分别与所述第一散热装置、第一激光器和第二激光器电性连接,用
于提供整个激光雕刻模组工作所需的电能以及控制整个激光雕刻模组的运行。
[0009]进一步地,所述合光镜组包括偏振整形镜和偏振合光镜;所述偏振整形镜、偏振合光镜依次沿所述第二激光器的光路传播方向设置在所述基座上,且所述偏振合光镜还以与所述第一激光器和第二激光器同时呈45
°
斜角排布的方式设置在所述第一激光器的出光侧前方以对应所述第一激光器的光路传播方向,所述偏振整形镜用于将所述第二激光器发出的激光光束的偏振方向旋转90
°
,所述偏振合光镜用于将投射来的两束激光光束重叠合并为一束激光光束以实现对两束激光光束的偏振合光;
[0010]所述偏振整形镜为旋光片,所述偏振合光镜为非相干偏振合束镜片。
[0011]进一步地,所述整形镜组包括平凹柱面镜和平凸柱面镜;所述平凹柱面镜、平凸柱面镜沿所述合光镜组的光路传播方向从后至前以预设距离分别设置在所述基座上,所述平凹柱面镜和平凸柱面镜用于配合实现将投射来的激光光束整形为发散角快慢轴相同的方形光斑的操作。
[0012]进一步地,所述镜头包括镜座、平凸镜、压环和磁环;所述基座于所述整形镜组前方开设有一个镜头安装腔,所述镜头安装腔的后部设有一圈固定台阶;所述固定台阶内设有一铁磁体,所述铁磁体内设有一窗口镜,该窗口镜用于供激光光束透射穿过;所述镜座为内部设有一圈限位台阶的中空结构,所述平凸镜设置在所述镜座内,所述压环于所述平凸镜后方设置在所述镜座内,所述磁环于所述压环后方设置在所述镜座内;所述镜座的后端插入在所述镜头安装腔的前部内,且所述镜座与所述基座通过磁环及铁磁体实现可拆卸的磁性连接;应用时通过所述平凸镜对投射来的激光光束进行聚焦,并通过更换不同的镜头来调整激光光束焦点位置。
[0013]在另一实施例中,所述镜头包括镜座、平凸镜和压环;所述基座于所述整形镜组前方开设有一个镜头安装腔,所述镜头安装腔的后部设有一圈固定台阶;所述固定台阶内设有一窗口镜,该窗口镜用于供激光光束透射穿过;所述镜座为内部设有一圈限位台阶的中空结构,所述平凸镜设置在所述镜座内,所述压环于所述平凸镜后方设置在所述镜座内;所述镜座的后端插入在所述镜头安装腔的前部内,且所述镜座与所述基座通过螺纹连接的方式实现可拆卸连接;应用时通过所述平凸镜对投射来的激光光束进行聚焦,并通过转动所述镜座来调整激光光束焦点位置。
[0014]进一步地,所述第一散热装置为散热风扇,所述第二散热装置为内部设有若干散热齿的散热器,所述基座为下部设有若干散热齿的热沉基座。
[0015]进一步地,所述控制装置包括驱动板、防护板和若干连接件;所述驱动板、防护板从前至后依次可拆卸设置在若干所述连接件上,且所述驱动板分别与所述第一散热装置、第一激光器、第二激光器电性连接,所述驱动板及防护板通过四个所述连接件可拆卸连接在所述第一散热装置的后端上;应用时通过所述驱动板提供所述第一散热装置、第一激光器、第二激光器工作所需的电能及控制所述第一散热装置、第一激光器、第二激光器的运行,并通过所述防护板对所述驱动板起到一个保护的作用;
[0016]每个所述连接件于所述驱动板和防护板之间均设有一个第一隔离件,使得所述驱动板与所述防护板之间通过所述第一隔离件形成一个散热空间;
[0017]每个所述连接件于所述第一散热装置和驱动板之间还均设有一个第二隔离件,使得所述第一散热装置与所述驱动板之间通过所述第二隔离件形成一个进气空间。
[0018]进一步地,所述基座的后端上设有第一孔位,所述基座于所述第一孔位前方还设有与所述第一孔位呈垂直关系的第二孔位,所述第一激光器通过焊接的方式固定设置在所述第一孔位内,所述第二激光器通过焊接的方式固定设置在所述第二孔位内;
[0019]所述第一激光器和第二激光器均为激光二极管。
[0020]采用上述方案,本技术具有以下有益效果:
[0021]1、本技术的设计,实现两路出射光共用一个整形镜组,在光束光斑大小不变的同时光束的功率增加了一倍,且光束质量相同,雕刻和切割效果好,设计精巧,不仅减小了整个结构的体积,提高了空间利用率,还降低了成本,值得社会大力推广;
[0022]2、优选方案中散热风扇、散热器和热沉基座的组合应用,提升了散去激光器工作产生的热量的效率,散热效率高,散热效果好,有本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,包括第一激光器、第二激光器、基座、合光镜组、整形镜组和镜头;所述第一激光器设置在所述基座上,所述第二激光器于所述第一激光器前方且与所述第一激光器呈垂直排布关系设置在所述基座上,所述第一激光器和第二激光器用于发出激光光束;所述合光镜组于所述第一激光器的出光侧前方且对应所述第二激光器的出光位置设置在所述基座上,所述合光镜组用于将投射来的两束激光光束以偏振合光的方式合光成一束激光光束;所述整形镜组于所述合光镜组前方设置在所述基座上,所述整形镜组用于将投射来的激光光束整形为发散角快慢轴相同的方形光斑;所述镜头于所述整形镜组前方可拆卸设置在所述基座上,所述镜头用于对投射来的激光光束进行聚焦。2.根据权利要求1所述的基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,该激光雕刻模组还包括第一散热装置和配合所述第一散热装置使用的第二散热装置;所述基座可拆卸设置在所述第二散热装置内,所述第二散热装置用于与所述基座进行热换以将基座的热量传导至第二散热装置上散出;所述第一散热装置于所述基座后方连接在所述第二散热装置上,所述第一散热装置用于产生气流并将产生的气流输入所述第二散热装置内以供所述第二散热装置进行热换。3.根据权利要求2所述的基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,该激光雕刻模组还包括控制装置;所述控制装置设置在所述第一散热装置上,且所述控制装置分别与所述第一散热装置、第一激光器和第二激光器电性连接,用于提供整个激光雕刻模组工作所需的电能以及控制整个激光雕刻模组的运行。4.根据权利要求1所述的基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,所述合光镜组包括偏振整形镜和偏振合光镜;所述偏振整形镜、偏振合光镜依次沿所述第二激光器的光路传播方向设置在所述基座上,且所述偏振合光镜还以与所述第一激光器和第二激光器同时呈45
°
斜角排布的方式设置在所述第一激光器的出光侧前方以对应所述第一激光器的光路传播方向,所述偏振整形镜用于将所述第二激光器发出的激光光束的偏振方向旋转90
°
,所述偏振合光镜用于将投射来的两束激光光束重叠合并为一束激光光束以实现对两束激光光束的偏振合光;所述偏振整形镜为旋光片,所述偏振合光镜为非相干偏振合束镜片。5.根据权利要求1所述的基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,所述整形镜组包括平凹柱面镜和平凸柱面镜;所述平凹柱面镜、平凸柱面镜沿所述合光镜组的光路传播方向从后至前以预设距离分别设置在所述基座上,所述平凹柱面镜和平凸柱面镜用于配合实现将投射来的激光光束整形为发散角快慢轴相同的方形光斑的操作。6.根据权利要求1所述的基于偏振合光的激光雕刻模组,其特征在于,所述镜头包括镜座、平凸镜、压环和磁环;所述基座于...

【专利技术属性】
技术研发人员:卫哲卫绍杰
申请(专利权)人:深圳市镭硕光电科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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