[實用新型]一種激光器的擴束裝置

有效

• 申請號: 200920260827.0
• 申請日: 2009-11-27
• 公開（公告）號: CN201576131U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 高云峰;田社斌;肖鵬;張建群;彭金明;盧洪湖;陳永興
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;H01S3/10
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所 44248
• 代理人: 胡吉科

【技術領域】

本實用新型技術方案涉及一種激光器擴束裝置，具體涉及實現大幅面切割的激光器內置擴束裝置。

【背景技術】

隨著大功率氣體激光器在切割、焊接、熔覆等行業領域有著廣泛的用途，尤其在切割領域，更是占據了85％以上的應用市場。作為對大功率氣體激光器切割品質的要求，逐漸被擺在人們的視野內。人們不再滿足于只是將鋼板等材料切割下來就可以的現狀，而是根據具體的實際加工要求，對切割平臺內的大幅面連續切割能力和大幅面連續切割時切割斷面前后端的品質一致性，及免補充加工(如打磨多余毛刺)等技術品質要求，逐一被提到衡量大功率氣體激光器的品質能力范疇來。

現有的二氧化碳(CO₂)大功率氣體激光器光束，在機床工作幅面內進行傳播，隨著光程的延伸，光束直徑逐漸變大，瑞利長度僅為3.8米，光斑直徑間的最大差距為18毫米。由于光束直徑變化過大，致使在機床不同位置上面的聚焦焦點差異巨大。嚴重影響了加工效果的一致性。使得沒有辦法完成大幅面的連續切割或者高精度的板材加工。已經嚴重制約了CO₂大功率氣體激光器的加工能力和實際應用范圍。

由于CO₂激光器光束直徑的變化，引起在機床上的聚焦焦點變化，造成加工精度和加工一致的無法保證，同時也嚴重影響整體激光切割設備加工效率。

【實用新型內容】

為了保證切割平臺內的大幅面連續切割能力和大幅面連續切割時切割斷面前后端的品質一致性，以免補充加工(如打磨多余毛刺)等技術品質要求，保證加工精度和加工一致性的問題，本實用新型提供一種激光器的擴束裝置，包括：主體、光路依序通過的第一、第二、第三、第四、第五反射鏡片，所述第一反射鏡片和所述第三反射鏡片設置在所述主體的一側，所述第二反射鏡片、第四反射鏡片和第五反射鏡片設置在所述主體的另一側，所述第二反射鏡片為凸面反射鏡片，所述第三反射鏡片為凹面反射鏡片，所述第四、第五反射鏡片均為偏振鏡片。

本實用新型的優選技術方案為：所述第四反射鏡片為零偏振鏡片。

本實用新型的優選技術方案為：所述第五反射鏡片為圓偏振鏡片。

本實用新型的優選技術方案為：所述第二反射鏡片和所述第三反射鏡片的入射角為大于0度且小于4度。

本實用新型的優選技術方案為：所述第二反射鏡片和所述第三反射鏡片的入射角為大于1.5度且小于3度。

本實用新型的優選技術方案為：所述第二反射鏡片的曲率半徑為1.5米至2.5米。

本實用新型的優選技術方案為：所述第二反射鏡片的曲率半徑為1.8米至2.2米。

本實用新型的優選技術方案為：所述第三反射鏡片的曲率半徑為2.8米至4.5米。

本實用新型的優選技術方案為：所述第三反射鏡片的曲率半徑為2.8米至3.2米。

本實用新型的優選技術方案為：所述第一反射鏡片、第二反射鏡片、第三反射鏡片、第四反射鏡和第五反射鏡片有光線射過來的一面設置有低吸收率零相位偏移膜層。

本實用新型的優選技術方案為：還包括設置在所述主體上的多個鏡腔，所述五個鏡片設置在各自的鏡腔內。

本實用新型的優選技術方案為：所述鏡腔設有調節鏡片的調節螺桿。

本實用新型特別為CO₂大功率氣體激光器設計定制了一款符合其光束特點的光束整形裝置。裝置通過凸面的反射鏡和凹面的反射鏡，結合零相位偏移的高反鍍膜，將容易發散的CO₂激光器光束進行整形，以此來保持光束直徑的一致。以CST-3000激光器為例，通過整形后，瑞利長度達到為6米，光斑直徑間的最大差距僅為3毫米以內。

本實用新型提供的一種激光器的擴束裝置通過光路箱式主體將相應的鏡片鏡腔合理配置空間技術參數，組成光束整形的擴束裝置。相對固定的鏡腔安裝位置，確保裝配調試過程中鏡片安裝位置的重復性和可靠性，使得該裝置在外場維護和安裝時具有很高的可操作性和很高的調試效率。

該CO₂激光器外置擴束整形裝置的特征是外觀結構緊湊，布局穩定可靠合理。對光路傳輸的過程進行密封保護安全可靠，相對固定的安裝位置確保了光束傳輸過程中角度折射的重復性和可靠性。對光路傳輸密封保護，確保該裝置使用的安全性及光束傳輸品質的可靠性。靈活的安裝調節方式，可以極大的提高安裝調試的效率。

本實用新型結構簡單，安裝調試方便，零部件加工精度要求下降，使成本更低，保證了激光器光束質量的穩定性。

【附圖說明】

圖1為本實用新型一種激光器的擴束裝置的立體結構示意圖。