波长光束组合激光系统中的功率和光谱监测技术方案

在各种实施例中，监测在激光谐振器内形成的一个或多个辅助衍射光束至少部分地基于控制在激光谐振器内形成的主衍射光束而提供信息。

【技术实现步骤摘要】

在各种实施例中，本专利技术涉及激光系统，特别是具有多个输入光束的波长光束组合激光系统。

技术介绍

1、大功率激光系统用于许多不同的应用，例如焊接、切割、钻孔和材料加工。这种激光系统通常包括激光发射器和光学系统，从所述激光发射器发出的激光被耦合到光学纤维(或简称为“光纤”)中，所述光学系统将来自光纤的激光聚焦到待加工的工件上。所述光学系统通常设计成能产生最高质量的激光束或者相当于具有最小光束参数乘积(bpp)的光束。bpp是激光束发散角(半角)和光束在其最窄点(即光束腰，最小光斑尺寸)的半径的乘积。bpp量化激光束的质量以及将激光束聚焦到小点的程度，通常以毫米毫弧度(mm-mrad)为单位表示。高斯光束具有尽可能小的bpp，由激光的波长除以pi得到。实际光束与理想高斯光束在相同波长下的bpp之比表示为m2，或者“光束质量因子”，它是与波长无关的光束质量的度量，具有“最佳”质量对应于“最低”光束质量因子1。

2、波长光束组合(wbc)是一种用于缩放来自激光二极管条、二极管条堆叠或以一维或二维阵列布置的其他激光的输出功率和亮度的技术。已经开发出沿着发本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种操作波长光束组合(WBC)激光系统的方法，所述系统包括(i)分别配置为发射光束的多个光束发射器，(ii)用于将发射的光束的主光线朝向衍射光栅会聚的变换光学器件，(iii)衍射光栅，用于接收光束并通过入射在衍射光栅上的光束的衍射产生一阶衍射光束和至少一个零阶衍射光束，以及(iv)部分反射的输出耦合器，其定位成接收一阶衍射光束，将一阶衍射光束的第一部分作为多波长输出光束透射，以及将一阶衍射光束的第二部分反射回多个光束发射器，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一阶衍射光束包括一阶衍射透射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一阶衍射光...

【技术特征摘要】

1.一种操作波长光束组合(wbc)激光系统的方法，所述系统包括(i)分别配置为发射光束的多个光束发射器，(ii)用于将发射的光束的主光线朝向衍射光栅会聚的变换光学器件，(iii)衍射光栅，用于接收光束并通过入射在衍射光栅上的光束的衍射产生一阶衍射光束和至少一个零阶衍射光束，以及(iv)部分反射的输出耦合器，其定位成接收一阶衍射光束，将一阶衍射光束的第一部分作为多波长输出光束透射，以及将一阶衍射光束的第二部分反射回多个光束发射器，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一阶衍射光束包括一阶衍射透射。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一阶衍射光束包括一阶衍射反射。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个零阶衍射光束包括零阶衍射透射或零阶衍射反射中的至少其中一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制多个光束发射器和/或一阶衍射光束包括至少部分地基于所述功率和/或光谱信息控制提供给光束发射器中的一个或多个的功率和/或电流。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，控制多个光束发射器和/或一阶衍射光束包括至少部分地基于功率和/或光谱信息控制以下所述中的至少一个的位置和/或倾斜角：(i)光束发射器中的一个或多个，(ii)变换光学器件，(iii)衍射光栅，或(iv)输出耦合器。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，衍射光栅在wbc平面内相对于入射光束以非利特罗角倾斜。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，衍射光栅在wbc平面内相对于入射光束以利特罗角倾斜。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，衍射光栅在非wbc平面内相对于入射光束以非利特罗角倾斜。

10.一种波长光束组合(wbc)激光系统，包括：

11.根据权利要求10所述的激光系统，进一步包括控制器，所述控制器配置为从所述检测装置接收功率和/或光谱信息，以及至少部分地基于所述信息来控制多个光束发射器和/或一阶衍射光束。

12.根据权利要求11所述的激光系统，其中，所述控制器配置为至少部分地基于从所述检测装置接收的功率和/或光谱信息来控制提供给光束发射器中的一个或多个的功率和/或电流。

13.根据权利要求11所述的激光系统，其中，所述控制器配置为至少部分地基于从所述检测装置接收的功率和/或光谱信息控制以下所述的至少其中一个的位置和/或倾斜角：(i)光束发射器中的一个或多个，(ii)变换光学器件，(iii)衍射光栅或(iv)输出耦合器。

14.根据权利要求10所述的激光系统，其中，所述一阶衍射光束为一阶透射。

15.根据权利要求10所述的激光系统，其中，所述一阶衍射光束为一阶反射。

16.根据权利要求10所述的激光系统，其中，所述至少一个零阶衍射光束包括零阶透射或零阶反射中的至少其中一个。

17.根据权利要求10所述的激光系统，其中，衍射光栅在wbc平面内相对于入射光束以非利特罗角倾斜。

【专利技术属性】
技术研发人员：周望龙，B·洛奇曼，B·查安，
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：