【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多波段激光合束，尤其是涉及一种多波段激光合束系统及光束控制方法。
技术介绍
1、随着激光技术的快速发展，激光在军事、医疗、通信等领域的应用越来越广泛。近年来，很多领域如高能激光光源、激光熔覆、先进制造等对高亮度、多波段激光系统的应用迫切需求。但是，单台激光器受热损伤、非线性效应、热透镜效应、元件结构及散热条件等因素的综合影响，输出激光的波长及功率都有限。激光合束技术是突破单路激光输出功率且保证光束质量，能够实现宽波长的有效方法之一。
2、激光合束技术分为两大类，一是相干合束，指由将多束具有相同波长、一定相位关系和相干性的激光合成一束出射激光。该技术由于对子束的相位、线宽、频率等有严格的要求，并且控制每个子束的相位差恒定，这使得该技术难度大，系统复杂，无法实用化；二是非相干合束，以主流的光谱合束为主，利用特定的光学器件，将多个不同波长是将不同波长的激光合成一束激光输出。该技术对于子束激光器的参数不存在严格要求，所以得到了快速发展。
3、当前，研究者基于上述光谱合束的基本原理，提出了很多激光合束系统设计方法，一类是无任何光束调节或监控措施，这一类激光合束方法存在无法应对激光自身抖动、装配误差、振动、环境温度变化等带来的光束分离，从而使得系统光束质量与效率大幅降低，无法实用。如申请公布号cn102289078a公开的一种激光合束系统及一种激光合束方法，将第一束激光以布鲁斯特角入射到合束镜上，使得两束激光合成一束，且对激光的激光为线偏振光。该方法不仅存在上述问题，还存在无法对随机偏振激光进行合束，因
4、综上所述，如何实现合并多束激光且可以确定各个子束的角度值为需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的无法合并多数激光或无法得知各个激光子束角度值的缺陷而提供一种多波段激光合束系统及光束控制方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、根据本专利技术的一个方面，提供了一种多波段激光合束系统，包括激光合束模块和合成光束监控模块，所述激光合束模块包括至少两个子束激光器、至少两个控制反射镜、光束合成镜和高反镜，所述子束激光器所发出的子光束照射到控制反射镜上，经过控制反射镜的反射到达光束合成镜合成为合成光束，经过光束合成镜到达高反镜，从高反镜一面反射出合成激光，另一面输出测试光束进入合成光束监控模块；所述控制反射器调节光束反射的角度，所述合成光束监控模块监测子光束的位置。
4、作为优选的技术方案，所述的控制反射镜至少为四个，每个所述子束激光器发出的子光束经过两个控制反射镜分别进行光束位置和光束角度的调节；所述控制反射镜表面镀制高反膜，所述高反膜对应的波长范围包含其所在表面反射光束的波长。
5、作为优选的技术方案，所述的高反镜表面镀制宽波段反射膜，所述宽波段反射膜对应的波长范围包含所有子束激光器发出子光束的波长。
6、作为优选的技术方案，所述的合成激光具有合成光束至少99.95％的能量。
7、作为优选的技术方案，所述的光束合成镜表面镀制合束膜，所述合束膜镀膜角度容差范围为±0.15°。
8、作为优选的技术方案，该系统还包括双面高反镜，所述子束激光器不少于三个，所述双面高反镜表面镀制高反膜，两面同时反射子束激光器或控制反射镜射入的光束。
9、作为优选的技术方案，所述的高反膜对应的波长范围包含其所在表面反射光束的波长，镀膜角度容差范围为±3°。
10、作为优选的技术方案，所述的控制反射镜、光束合成镜、高反镜和双面高反镜的安装角度一致。
11、作为优选的技术方案，该系统还包括准直透镜，设置于所述子束激光器的激光输出端。
12、根据本专利技术的另一个方面，提供了一种采用多波段激光合束系统的光束控制方法，还采用了控制器，具体包括以下步骤：
13、步骤s1，子束激光器发出子光束照射到控制反射镜上；
14、步骤s2，控制反射镜反射光束到达光束合成镜；
15、步骤s3，光束合成镜将至少两束光束合成为合成光束；
16、步骤s4，合成光束到达高反镜，高反镜一面反射出合成激光，另一面输出测试光束进入合成光束监控模块；
17、步骤s5，合成光束监控模块通过测试光束实时监测各子光束的绝对位置反馈至控制器，控制器调整控制反射器的绝对位置。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
19、1)本专利技术通过子束激光器、控制反射镜、光束合成镜和高反镜的位置布置实现了多光束的合成，对子束激光器和光束合成镜均无特殊要求，适合各种能量或宽波段的激光器合成；
20、2)本专利技术通过控制反射镜的俯仰和移动，实现对各光束的绝对位置控制，再通过合成光束监控模块的反馈进行调整，保证合成精度；
21、3)本专利技术光束合成镜表面合束膜镀膜角度容差范围为±0.15°，双面高反镜表面高反膜镀膜角度容差范围为±3°，镀膜容差要求低；
22、4)本专利技术一方面保证合束精度，提高激光合束系统的光束质量与效率；另一方面，保证激光合成光束的指向稳定性，降低后续激光发射系统的难度。
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1.一种多波段激光合束系统，其特征在于，包括激光合束模块(1)和合成光束监控模块(7)，所述激光合束模块(1)包括至少两个子束激光器、至少两个控制反射镜、光束合成镜(5)和高反镜，所述子束激光器所发出的子光束照射到控制反射镜上，经过控制反射镜的反射到达光束合成镜(5)合成为合成光束，经过光束合成镜(5)到达高反镜，从高反镜一面反射出合成激光，另一面输出测试光束进入合成光束监控模块(7)；所述控制反射器调节光束反射的角度，所述合成光束监控模块(7)监测子光束的位置。
2.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的控制反射镜至少为四个，每个所述子束激光器发出的子光束经过两个控制反射镜分别进行光束位置和光束角度的调节；所述控制反射镜表面镀制高反膜，所述高反膜对应的波长范围包含其所在表面反射光束的波长。
3.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的高反镜表面镀制宽波段反射膜，所述宽波段反射膜对应的波长范围包含所有子束激光器发出子光束的波长。
4.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的合成
5.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的光束合成镜(5)表面镀制合束膜，所述合束膜镀膜角度容差范围为±0.15°。
6.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，该系统还包括双面高反镜(3)，所述子束激光器不少于三个，所述双面高反镜(3)表面镀制高反膜，两面同时反射子束激光器或控制反射镜射入的光束。
7.根据权利要求6所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的高反膜对应的波长范围包含其所在表面反射光束的波长，镀膜角度容差范围为±3°。
8.根据权利要求6所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的控制反射镜、光束合成镜(5)、高反镜和双面高反镜(3)的安装角度一致。
9.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，该系统还包括准直透镜，设置于所述子束激光器的激光输出端。
10.一种采用权利要求1～9任一所述多波段激光合束系统的光束控制方法，其特征在于，还采用了控制器，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种多波段激光合束系统，其特征在于，包括激光合束模块(1)和合成光束监控模块(7)，所述激光合束模块(1)包括至少两个子束激光器、至少两个控制反射镜、光束合成镜(5)和高反镜，所述子束激光器所发出的子光束照射到控制反射镜上，经过控制反射镜的反射到达光束合成镜(5)合成为合成光束，经过光束合成镜(5)到达高反镜，从高反镜一面反射出合成激光，另一面输出测试光束进入合成光束监控模块(7)；所述控制反射器调节光束反射的角度，所述合成光束监控模块(7)监测子光束的位置。
2.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的控制反射镜至少为四个，每个所述子束激光器发出的子光束经过两个控制反射镜分别进行光束位置和光束角度的调节；所述控制反射镜表面镀制高反膜，所述高反膜对应的波长范围包含其所在表面反射光束的波长。
3.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，所述的高反镜表面镀制宽波段反射膜，所述宽波段反射膜对应的波长范围包含所有子束激光器发出子光束的波长。
4.根据权利要求1所述的一种多波段激光合束系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦宏飞，李冬冬，张锦龙，钮信尚，汲小川，夏菁菁，顿雄，程鑫彬，王占山，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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