[發明專利]全光纖結構線偏振脈沖光纖激光加工裝置

有效

• 申請號: 201110164672.2
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102240846A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 王智勇;史元魁;于峰;陳玉士;葛廷武;王有順;代京京
• 申請（專利權）人: 山西飛虹激光科技有限公司;北京工業大學
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;G02B6/27
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊

技術領域

本發明涉及一種用于工業加工的全光纖結構線偏振脈沖光纖激光加工裝置，屬于激光技術領域。

背景技術

隨著相關技術的發展，激光加工技術作為現代工業高科技加工技術的代表，已經被廣泛地應用于標記、切割、焊接、打孔、涂覆等工業領域。發展于上世紀90年代的光纖激光器，與傳統的CO₂激光器和固體激光器相比，具有體積小、能耗低、光束質量高好、效率高、穩定性高、免維護等特點，正在逐步取代傳統激光器在工業加工中的地位。其中，具有高重復頻率、高峰值功率、高單脈沖能量的脈沖光纖激光器在激光微加工、激光標記、激光切割、激光焊接等方面備受關注。

然而，不穩定的種子源經過增益光纖放大會產生非信號光的高能量脈沖，不僅不利于加工應用，相反還會嚴重威脅包括種子源、泵浦源在內的甚至整個激光加工系統的安全。其次，在加工過程中，被工件表面反射的光的一部分會進入激光器，可能會損壞器件，甚至燒毀光纖。再者，目前受關鍵器件造價較高的限制，市場上的工業用脈沖光纖激光器的成本也很高，也限制了其應用的普及性。所以，需要具有高穩定性、高光束質量、結構緊湊、加工中可防止反射光且造價成本低的脈沖光纖激光器。

發明內容

本發明鑒于上述問題點而做出，其目的在于提供一種穩定性高、成本低且具有防反射光功能的用于工業加工的、全光纖結構的線偏振脈沖光纖激光加工裝置。

為了達到上述目的，本發明提供一種全光纖結構線偏振脈沖光纖激光加工裝置，包括：光纖激光器，用于產生脈沖激光；多個放大級單元，分別包括偏振相關隔離器、泵浦源、偏振相關合束器以及雙包層保偏光纖，對由所述線偏振固體激光器輸出的線偏振脈沖激光進行放大；以及依次配置在所述多個放大級單元的最終輸出端一側的偏振相關準直隔離器、偏振分光器和λ/4波片，使得從所述多個放大級單元輸出的經放大的激光經過所述偏振相關準直隔離器、偏振分光器和λ/4波片之后照射在被加工件上，而且，由所述被加工物件反射而沿光軸返回的激光經過所述λ/4波片之后，其偏振方向變成與原偏振方向垂直，從而被所述偏振分光器向與光軸垂直的方向反射。

此外，優選的是，所述光纖激光器包括依次配置的泵浦源、高反射率光纖光柵、雙包層光纖、光纖聲光Q開關、透射式光纖光柵。

另外，優選的是，所述光纖激光器的耦合輸出光纖和所述多個放大級單元中的第一級放大單元的偏振相關隔離器的入纖通過拉錐法熔接以實現模場匹配。

再者，優選的是，所述多個放大級單元之間采用模場匹配的光纖端面熔接。

另外，優選的是，所述多個放大級單元中的前一個放大級單元的偏振相關合束器和后一個放大級單元的偏振相關合束器的泵浦輸入端，根據所需要的泵浦總功率增加入纖數量或者提高單臂泵浦功率。

根據如上所述的本發明，可實現穩定性高、成本低且帶有防反射功能的用于工業加工的線偏振脈沖光纖激光加工裝置。

附圖說明

圖1是表示本發明涉及的用于工業加工的全光纖結構的線偏振脈沖光纖激光加工裝置整體結構的圖。

圖2是表示上述全光纖結構的光纖激光加工裝置中的光纖激光器1的內部結構的圖。

附圖標記說明：

1、光纖激光器，????????????????????2、預放大級偏振相關隔離器，

3、預放大級泵浦源，????????????????4、預放大級偏振相關合束器，

5、預放大級雙包層保偏光纖，????????6、主放大級偏振相關隔離器，

7、主放大級泵浦源，????????????????8、主放大級偏振相關合束器，

9、主放大級雙包層保偏光纖，????????10、偏振相關準直隔離器，

11、偏振分光器，???????????????????12、λ/4波片，

13、光吸收體，?????????????????????14、被加工件，

15、泵浦源?????????????????????????16、高反射率光纖光柵，

17、雙包層光纖，???????????????????18、光纖聲光Q開關

19、透射式光纖光柵。

具體實施方式

下面，結合圖1、圖2詳細說明本發明的具體實施方式。

圖1是表示本發明涉及的用于工業加工的全光纖結構的線偏振脈沖光纖激光加工裝置的整體結構的圖，圖2是表示上述全光纖結構的線偏振脈沖光纖激光加工裝置中的光纖激光器1的內部結構的圖。