System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光学组件和光学系统技术方案_技高网

光学组件和光学系统技术方案

技术编号:41252340 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-10 00:00
本申请提供一种光学组件和光学系统,涉及光学领域。该光学组件包括部分反射镜和反射镜组;部分反射镜配置为接收平行光,并输出第一目标光束和透射光束;反射镜组配置为接收透射光束并向部分反射镜反射第一镜组反射光束,接收部分反射镜反射光束并向部分反射镜反射第二镜组反射光束;部分反射镜还配置为透射第一镜组反射光束和第二镜组反射光束,以产生第二目标光束。本申请实施例提供的光学组件能够将入射的平行光的能量分次输出,并且能够调整输出光线的传输路径;基于本申请实施例提供的光学组件建立的光学系统能够得到距离可调的多个焦点,对于激光加工领域而言,能够适应于不同材料和切割厚度的需求,有利于提高加工的效率和质量。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学领域,具体而言,涉及一种光学组件和光学系统


技术介绍

1、在激光加工应用中,采用同轴双焦点或多焦点技术能够有效提高聚焦光束的能量集中长度,有助于提高激光加工的效率和效果。针对不同厚度的板材加工应用,理论上需要针对每种厚度设计最佳的焦点间距,以最大程度地提升加工效率。

2、目前,激光同轴多焦点主要存在三个典型的方法,第一为基于doe或类似的微光学元件的技术,是利用微光学元件实现对入射光束的分割和调制;第二为基于晶体双折射效应的光学器件的技术,是利用晶体的双折射特性实现对光线的偏折和聚焦;第三是单镜片同轴环分光方式的技术,利用单一镜片的特殊设计,使得光线在镜片表面发生多次反射,从而形成多个同轴焦点。

3、但是,通过以上三种方案获得的多焦点之间的间距均无法调整,无法适应激光加工领域的不同材料和厚度的需求,导致激光加工的效率降低。


技术实现思路

1、本申请实施例的目的在于提供一种光学组件和光学系统,该光学组件能够将入射的平行光的能量分次输出,并且能够调整输出光线的传输路径,基于本申请实施例提供的光学组件建立的光学系统能够得到距离可调的多个焦点,对于激光加工领域而言,能够适应于不同材料和切割厚度的需求,有利于提高加工的效率和质量。

2、第一方面,本申请实施例提供一种光学组件,光学组件包括部分反射镜和反射镜组;部分反射镜配置为接收平行光,并输出第一目标光束和透射光束;其中,第一目标光束为平行光经部分反射镜反射的反射光;反射镜组配置为接收透射光束并向部分反射镜反射第一镜组反射光束,接收部分反射镜反射光束并向部分反射镜反射第二镜组反射光束;其中,部分反射镜反射光束为透射光束被反射镜组反射至部分反射镜,经部分反射镜反射的光束;部分反射镜还配置为透射第一镜组反射光束和第二镜组反射光束,以产生第二目标光束。

3、在上述实现过程中,本申请实施例提供的光学组件包括部分反射镜和反射镜组,通过部分反射镜接收平行光束并形成第一目标光束和透射光束。部分反射镜,如分光镜采用高透性材料制成,其两个镜面分别镀有增透膜或减反膜和分光膜,以实现光束的分离。反射镜组接收透射光束,并将其反射为第一镜组反射光束,然后再次反射至部分反射镜,以透射得到第二目标光束。由此可知,该光学组件通过多次反射和透射过程,实现了光束的分割和整合,为光学应用(例如,基于该光学组件调制形成的光束进一步形成多焦点的光束)提供了高效的光束控制和传输方案。

4、可选地,在本申请实施例中,反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜;第一反射镜配置为反射透射光束以产生第一反射光束,反射部分反射镜反射光束以产生第二反射光束;第二反射镜配置反射第一反射光束以产生第一镜组反射光束,反射第二反射光束以产生第二镜组反射光束;其中,部分反射镜、第一反射镜和第二反射镜的法线共面。

5、在上述实现过程中,本申请提供的光学组件包括反射镜组,其中反射镜组由第一反射镜和第二反射镜组成。通过透射光束在第一反射镜和第二反射镜之间的反射和传输,产生了第二目标光束,实现了光束的反射、传输和整合,有效地控制光束的方向和路径;同时,该设计能够实现光学路径的闭环循环,使得光束的反射和传输能够在该光学组件中持续进行,从而进一步提高了光学组件的稳定性和可靠性,也提高了对入射的平行光束的能量利用率。

6、可选地,在本申请实施例中,第一反射镜和第二反射镜一者为自适应反射镜,一者为平面反射镜;其中,自适应反射镜为反射面形状可变的反射镜。

7、在上述实现过程中,本申请提供的可选实施例中,利用自适应反射镜和平面反射镜组成的反射镜组,实现了对入射光束的动态调节和控制。其中自适应反射镜的反射面形状可变,可以根据需要进行相应的调整,而平面反射镜保持固定的反射面形状。因此,本申请实施例提供的光学组件可以实现光束的自适调制和偏转,并具有根据实际需求(例如,光束汇聚后焦点的距离需求)进行相应调整的能力。

8、可选地,在本申请实施例中,平面反射镜包括平面反射面;平面反射面设置于平面反射镜中朝向部分反射镜的方向的端面;平面反射面的材料包括高反射性材料,或镀有高反射膜的高透射性材料。

9、在上述实现过程中,本申请实施例反射镜组中的平面反射镜的反射面为高反射性的反射面,对于平面反射镜的反射面而言,传输至平面反射镜的反射面的透射光束或者部分反射镜反射光束大部分都会被反射,极少部分通过该平面反射镜透射,从而可以减小光束在被投射、反射和调制的过程的能量损失。

10、可选地,在本申请实施例中,平行光经过部分反射镜和反射镜组的所有光束偏转角之和为180°;其中,光束偏转角为每一反射镜面的入射光束和反射光束之间的夹角。

11、在上述实现过程中,通过限定所有光束偏转角之和为180°,本申请可以在实际的光学组件装配过程中,准确限定部分反射镜、第一反射镜、第二反射镜的安装角度,从而能够精确的控制光束偏转的角度,助于提高光学组件的传输效率和性能稳定性,并且可方便光学组件的装配。

12、第二方面,本申请实施例提供一种光学系统,光学系统包括聚焦镜和本申请第一方面的光学组件;光学组件配置为接收平行光,并输出第一目标光束和第二目标光束;聚焦镜配置为聚焦第一目标光束和第二目标光束,并形成具有目标焦点的光束。

13、可选地,在本申请实施例中,光学组件的自适应反射镜包括可变反射面;可变反射面设置于自适应反射镜中朝向部分反射镜的方向的端面。

14、可选地,在本申请实施例中,可变反射面包括凹面或凸面或平面;其中,凹面或凸面配置为改变第一镜组反射光和第二镜组反射光的光路,使目标焦点不重合;平面配置为使目标焦点重合。

15、在上述实现过程中,若第一反射镜和第二反射镜均为平面反射镜,那么光学组件输出的仍然为平行光。进一步地,平行光入射聚焦镜,聚焦镜对平行光线进行汇聚,得到多个焦点重合的目标焦点。在激光加工领域,在多焦点间距为0时即多焦点重合的情况下,有利于如激光切割中的激光穿孔及超薄板切割,多焦点重合可以提高激光能量的集中度,增强激光对工件的作用能量,从而更有效地实现穿孔和切割。可以通过控制自适应反射镜的反射面形状来控制焦点与聚焦镜之间的距离,在激光加工领域,针对不同厚度的薄、中、厚板材的加工,通过调整多焦点间距,可以控制激光对工件的作用方式,从而获得最佳的加工工艺和切割效果。通过调整焦点之间的距离的方法来控制能量的输出具有很强的兼容性,可以适用于不同类型和厚度的板材加工,提高了加工的灵活性和效率。

16、可选地,在本申请实施例中,其中,目标焦点之间的距离随所述自适应反射镜的焦距的绝对值的增大而减小,反之减小而增大。

17、可选地,在本申请实施例中,光学系统还包括准直镜,准直镜配置为将入射光准直为平行光或近平行光。

18、在上述实现过程中,目标焦点之间的距离随所述自适应反射镜的焦距的绝对值的增大而减小(非线性变化),反之减小而增大(非线性变化)。因此,可以通过控制自适应本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学组件,其特征在于,所述光学组件包括部分反射镜和反射镜组;

2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜;

3.根据权利要求2所述的光学组件,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜一者为自适应反射镜,一者为平面反射镜;

4.根据权利要求3所述的光学组件,其特征在于,所述平面反射镜包括平面反射面;

5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述平行光经过所述部分反射镜和反射镜组的所有光束偏转角之和为180°;

6.一种光学系统,其特征在于,所述光学系统包括聚焦镜和如权利要求1-5中任一项所述的光学组件;

7.根据权利要求6所述的光学系统,其特征在于,所述光学组件的自适应反射镜包括可变反射面;

8.根据权利要求7所述的光学系统,其特征在于,所述可变反射面包括凹面或凸面或平面;

9.根据权利要求8所述的光学系统,其特征在于,其中,所述目标焦点之间的距离随所述自适应反射镜的焦距的绝对值的增大而减小,反之减小而增大。

10.根据权利要求6所述的光学系统,其特征在于,所述光学系统还包括准直镜,所述准直镜配置为将入射光准直为平行光或近平行光。

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【技术特征摘要】

1.一种光学组件,其特征在于,所述光学组件包括部分反射镜和反射镜组;

2.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜;

3.根据权利要求2所述的光学组件,其特征在于,所述第一反射镜和所述第二反射镜一者为自适应反射镜,一者为平面反射镜;

4.根据权利要求3所述的光学组件,其特征在于,所述平面反射镜包括平面反射面;

5.根据权利要求1所述的光学组件,其特征在于,所述平行光经过所述部分反射镜和反射镜组的所有光束偏转角之和为180°;

6.一种光学系统,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:邵华江张忠磊王征李思佳
申请(专利权)人:上海嘉强自动化技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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