[發明專利]高功率全固態連續激光合束系統

有效

• 申請號: 201310380433.X
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN103439773A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 林學春;鄒淑珍;于海娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: G02B6/43
• 分類號: G02B6/43;G02B6/255;H01S3/23
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 湯保平

技術領域

本發明屬于激光技術領域，特別是一種高功率全固態連續激光合束系統。

背景技術

高光束質量高功率全固態激光器在激光加工領域中已有廣泛應用，例如在汽車、飛機、船舶、石油管道等領域中進行激光切割、激光焊接及材料表面改性等加工應用。目前，國內高功率全固態激光模塊研究和發展均較成熟，高功率全固態激光器通常是采用多個高功率全固態激光模塊串聯放大激光功率，由于激光模塊中產生大量的熱量，激光功率和光束質量大幅下降，此時需要復雜的熱管理技術和光束質量控制技術才能實現高光束質量高功率激光輸出。模塊串聯放大的光路結構復雜，并且激光器系統中的任何一個激光模塊的性能將影響整機的性能，系統中任何激光模塊的損壞將導致整機的癱瘓，所以模塊串聯的方法降低了高功率全固態激光器系統的穩定性，整機的維護成本也較高。所以為了提高系統的穩定性，并且使整機易于維護(更換模塊)，本發明采用了一種高功率全固態激光合束的并聯方法實現高光束質量高功率激光輸出。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種簡單、方便的高功率全固態激光功率放大的系統，即高功率全固態連續激光合束系統，此系統采用多個高功率全固態激光器模塊并聯的方式，將輸出激光通過耦合透鏡組聚焦到高功率光纖合束器中，實現多束激光合束輸出。

本發明提供一種高功率全固態連續激光合束系統，包括：

多個高功率全固態連續激光器模塊，該多個高功率全固態連續激光器模塊輸出的激光采用并聯方式；

多個耦合透鏡組，該耦合透鏡組位于高功率全固態連續激光器模塊輸出的光路上，該多個耦合透鏡組采用并聯方式；

一光纖合束器，其輸入端分別位于耦合透鏡后的聚焦光斑上。

本發明與傳統高功率全固態激光器系統相比，在激光輸出功率和光束質量基本一致的前提下，本發明具有結構簡單，系統穩定性高、維護成本低等優點。采用激光模塊并聯的方式合束輸出激光，系統各部分的相對獨立，可實現快捷、方便的模塊控制和更換操作，并結合光纖輸出可實現多維度激光加工，提高了高功率激光器整個系統的靈活性。

附圖說明

為進一步說明本發明的具體技術內容，以下結合實例及附圖對本發明作進一步描述，其中：

圖1為本發明所述的高功率全固態連續激光合束系統的第一實施例結構示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發明提供一種高功率全固態連續激光合束系統，包括：

多個高功率全固態連續激光器模塊1，該多個高功率全固態連續激光器模塊輸出的激光采用并聯方式，該高功率全固態連續激光器模塊1的數量大于或等于2，所述每個高功率全固態連續激光器模塊1包括：

一高反鏡11、一全固態激光模塊12和一輸出鏡13，所述高反鏡11、全固態激光模塊12和輸出鏡13位于同一光路上，該高反鏡11、全固態激光模塊12和輸出鏡13構成一激光諧振腔；

多個耦合透鏡組2，該耦合透鏡組2位于高功率全固態連續激光器模塊1輸出的光路上，該多個耦合透鏡組2采用并聯方式，該耦合透鏡組2的數量大于或等于2，所述每個耦合透鏡組2包括：

一第一透鏡21和一第二透鏡22或者一第一透鏡21、一第二透鏡22和一第三透鏡23，該第一透鏡21、第二透鏡22和第三透鏡23位于同一光路上。

一光纖合束器3，其輸入端分別位于耦合透鏡2后的聚焦光斑上，所述的光纖合束器3是由高損傷閾值傳能光纖合束拉錐熔接制成的，該合束器類型為N×1的光纖合束器，其中N大于或等于2，其透過率大于96％，其輸入光纖的尺寸和數值孔徑與耦合透鏡聚焦后的光斑參數匹配。

實施例：