[發明專利]用于多路激光刻劃機的光功率均衡器

有效

• 申請號: 200810015832.5
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101271204A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 孫嵩泉;陳良范;寧海洋;章新良
• 申請（專利權）人: 蚌埠市普樂新能源有限公司
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;B23K26/00;G02B5/30
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陸淑賢

技術領域

本發明屬于光學技術領域，涉及一種用于多路激光刻劃機的光功率均衡器。

背景技術

多路激光刻劃機廣泛應用于激光打標、激光刻劃、激光雕刻，是激光在工業應用中的一個重要方面，在國際激光產業中含有較大的比重，并呈上升趨勢。但目前多路激光刻劃機中實施多路刻劃激光的光功率受制于多路刻劃機中分光膜的參數，每路激光的光功率存在著較大的誤差。以四路激光刻劃機為例，其工作過程是：由激光器發出一束激光，先后經過三個分光率不同的分光片和一個全反射棱鏡后，分為四束向下的平行光線，再經過四個聚焦透鏡會聚為四個點實施刻劃。由于分光片是通過鍍膜實現比例分光的，且每片分光的比例不一樣，分光片的最終分光比例與理論設計值一般而言存在±5％的誤差，這樣累計下來最后四束實施刻劃激光的光功率最大有±10％的誤差，即四束實施刻劃激光的光功率最大值與最小值之間最多可能有20％的誤差。這樣在工業使用中會影響加工件的品質，要想提高加工件的品質必須減小光功率不均衡問題。為了減小多路激光的光功率誤差，目前通用的做法是提高分光膜的質量，這樣做不但提高了成本而且仍無法大幅度減小多路實施刻劃激光功率的誤差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于多路激光刻劃機的光功率均衡器，它可使多路激光刻劃機中實施刻劃的多路激光的光功率達到均衡。

本發明的目的通過如下技術方案實現：該用于多路激光刻劃機的光功率均衡器由控制器、依次放置在多路激光刻劃機初始激光光路中的偏振控制器、起偏器、分光片和在分光片反射光路中的光電探測器及依次放置在多路激光刻劃機下行實施刻劃的每個激光光路中的偏振控制器、檢偏器、分光片和在分光片反射光路中的光電探測器組成，放置在初始激光光路及每個下行實施刻劃激光光路中的各分光片反射光路中的光電探測器輸出信號進入控制器，控制器輸出的控制信號發送給設置在初始激光光路及各個下行實施劃機光路中的偏振控制器。

本發明所提供的用于多路激光刻劃機的光功率均衡器工作原理如下：以下為說明方便，用N路激光刻劃機(N≥2)表示所說的多路激光刻劃機。在配置了本發明所提供光功率均衡器的多路激光刻劃機中，由激光器發出的初始激光經過依次放置在N路激光刻劃機初始激光光路中的偏振控制器、起偏器、分光片后，由設置在分光片反射光路中的光電探測器監測固定偏振態的激光光功率，并將所監測的光功率信號輸送至控制器，控制器根據此信號發出一個控制信號至設置在初始激光光路中的偏振控制器，使激光的偏振態與該光路中的起偏器的偏振態保持一致，即使相對固定功率的激光的偏振態保持在一定狀態。該偏振態保持在一定狀態的初始激光經N路激光刻劃機原有的N-1個分光片和一個全反射棱鏡后，形成N路平行實施刻劃的下行激光，這N路平行實施刻劃的下行激光分別經過依次放置在每個激光光路中的偏振控制器、檢偏器、分光片后，由放置在每個下行激光光路中的分光片反射光路中的光電探測器監測各路實施刻劃的下行激光的光功率，并將監測這些光功率的信號輸送至控制器，控制器快速地識別出這些光功率中最小的一個光功率值。根據線偏振光透過檢偏器以后，透射光的光強與線偏振光的光振動方向和檢偏器透振方向間夾角余弦的平方成正比的基本光學理論，控制器以最小的光功率值為基礎，分別向放置在N路下行實施刻劃的激光光路中的偏振控制器發出N個不同的模擬信號量，驅動這些偏振控制器，控制每路激光的偏振態角度發生一定量的改變，當不同角度偏振態的激光經過設置在每路下行實施刻劃的激光光路中的檢偏器后，使N路下行實施刻劃的激光最終光功率都靠近最小值，從而達到N路下行實施刻劃激光的光功率保持均衡，然后相同光功率的N路下行激光經過聚焦透鏡會聚為N個點實施刻劃，提高了加工件的品質。