[發(fā)明專利]激光變倍擴(kuò)束鏡頭及調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610063707.2
• 申請日: 2006-12-30
• 公開（公告）號: CN101211002A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高云峰;李家英;周朝明;鮑瑞武
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: G02B15/16
• 分類號: G02B15/16;G02B9/14;B23K26/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種激光應(yīng)用光學(xué)鏡頭，特別是涉及一種激光光束變倍擴(kuò)束鏡頭及其調(diào)節(jié)方法。

【技術(shù)背景】

激光加工過程中，通常要求激光在聚焦點(diǎn)的能量非常集中，保證激光加工過程聚焦點(diǎn)的能量密度，使得激光有效地工作，并提高激光的工作效率。應(yīng)用同一臺激光器，如何在工作時(shí)提高激光的聚焦能量密度呢？一個(gè)答案是獲得盡可能小的聚焦點(diǎn)。根據(jù)衍射極限理論：激光的發(fā)散角θ與光腰直徑d₀的關(guān)系為θ·d0=4λπ,]]>其中對于使用一定的激光器，激光的波長λ是一定的，所以，激光的發(fā)散角θ與光腰直徑d₀的乘積為常數(shù)。從激光器輸出的激光光束直徑一般較小，在通過一定焦距的會聚光學(xué)系統(tǒng)聚焦之前，要求擴(kuò)大光束直徑以減小發(fā)散角θ，同時(shí)獲得較大的入射光束直徑。假設(shè)在激光器與焦距為f的會聚光學(xué)系統(tǒng)中加入一個(gè)激光擴(kuò)束系統(tǒng)，根據(jù)要求選用適當(dāng)?shù)臄U(kuò)束倍數(shù)β，使激光光束擴(kuò)大到直徑為D＝β·d₀，此時(shí)激光的發(fā)散角θ_λ仍滿足衍射極限理論關(guān)系式θλ·D=θ·d0=4λπ,]]>所以，θλ=θβ=4λπD.]]>這樣，理想的會聚激光光斑δ=θλ·f=4λ·fπD.]]>所以，通過選用合適的倍數(shù)β獲得合適的D值，便可得到理想的聚焦光斑δ以提高工作焦點(diǎn)處的能量密度。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常使用同一種聚焦光學(xué)系統(tǒng)，一般它對入射光束直徑大小都有要求，但我們經(jīng)常使用不同的激光器，而每種激光器輸出的激光光束大小有差別。這樣，使用特定倍數(shù)的激光擴(kuò)束系統(tǒng)便無法達(dá)到最佳的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題是提供一種能隨時(shí)根據(jù)需要的激光光束擴(kuò)束倍數(shù)進(jìn)行靈活變倍的激光光學(xué)鏡頭。

本發(fā)明所欲解決的另一技術(shù)問題是提供一種變倍擴(kuò)束鏡頭的調(diào)節(jié)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種激光變倍擴(kuò)束鏡頭，包括焦距分別為f₁、f₂、f₃的三組透鏡，所述三組透鏡分別由單個(gè)透鏡構(gòu)成，共三個(gè)透鏡，所述的三個(gè)透鏡依次排列，其中第一透鏡的光焦度為正，第一透鏡為凸平型正透鏡、第二透鏡為平凹型或雙凹型負(fù)透鏡、第三透鏡為平凸型正透鏡。