[發(fā)明專利]一種具有防光反饋?zhàn)饔玫母吖β拾雽?dǎo)體激光加工光源系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310524962.2
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103532016A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉暉;王敏;宋濤;劉興勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安炬光科技有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/40
• 分類號(hào): H01S5/40;H01S5/068;H01S5/06;G02B27/28;G02B7/182;B23K26/70
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種半導(dǎo)體激光光源系統(tǒng)，尤其涉及用于激光表面處理的高功率半導(dǎo)體激光光源系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高功率半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于激光加工領(lǐng)域。在激光加工過程中，高功率半導(dǎo)體激光器出射的激光在加工件表面加工時(shí)，加工件會(huì)對(duì)激光進(jìn)行部分反射，這部分反饋光極易進(jìn)入高功率半導(dǎo)體激光器中，造成激光器輸出光譜的不穩(wěn)定，輸出功率的抖動(dòng)等現(xiàn)象，甚至?xí)档桶雽?dǎo)體激光器的使用壽命，為此必須降低或者消除反饋光對(duì)半導(dǎo)體激光光源的影響。目前消除反饋光的技術(shù)主要是基于法拉第隔離鏡的原理，然而，該技術(shù)中反饋光消除效果完全取決于檢偏器的消光比，但是檢偏器在應(yīng)用于高功率激光光源中垂直檢偏時(shí)，仍然存在透射光，不能達(dá)到完全消除的效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種具有防光反饋?zhàn)饔玫母吖β拾雽?dǎo)體激光加工光源系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠完全消除激光加工中反饋光沿入射光路反射回激光器中，降低反饋光對(duì)半導(dǎo)體激光器輸出性能以及壽命的影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種具有防光反饋?zhàn)饔玫母吖β拾雽?dǎo)體激光加工光源系統(tǒng)，包括半導(dǎo)體激光器疊陣，所述半導(dǎo)體激光器疊陣的所有巴條偏振態(tài)一致，均發(fā)出o光；在半導(dǎo)體激光器疊陣出光方向設(shè)置有雙折射晶體，所述雙折射晶體對(duì)o光沿直線透射，對(duì)e光進(jìn)行折射；在雙折射晶體后設(shè)置四分之一波片或者兩個(gè)八分之一波片，用以將光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45°；位于半導(dǎo)體激光器疊陣與雙折射晶體之間，在反方向經(jīng)雙折射晶體折射形成的光路上設(shè)置有吸光板。

基于上述基本方案，本發(fā)明還做如下優(yōu)化限定和改進(jìn)：

在所述四分之一波片或者兩個(gè)八分之一波片后設(shè)置光束聚焦系統(tǒng)。

在半導(dǎo)體激光器疊陣出光光路之外還設(shè)置有指示光源，所述指示光源發(fā)出的光肉眼可辨識(shí)且與半導(dǎo)體激光器疊陣發(fā)出的光相區(qū)別；對(duì)應(yīng)于疊陣中部巴條的位置在半導(dǎo)體激光器疊陣的出光光路上成45度角背向設(shè)置一個(gè)反射鏡，指示光源發(fā)出的光垂直于半導(dǎo)體激光器疊陣出光光路，經(jīng)反射鏡反射后與激光平行出射。

上述指示光源采用紅光光源或綠光光源。

上述反射鏡可以設(shè)置于半導(dǎo)體激光器疊陣與雙折射晶體之間。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、經(jīng)過兩次四分之一玻片的反饋光與入射光偏振態(tài)垂直，采用雙折射晶體能夠?qū)λ械姆答伖馀c原入射光進(jìn)行空間上的分離，達(dá)到完全消除反饋光入射回半導(dǎo)體激光器中。

2、本發(fā)明采用的光學(xué)元器件只有雙折射晶體和四分之一玻片，光路簡(jiǎn)單，安裝方便。

3、本發(fā)明選用偏振態(tài)一致的半導(dǎo)體激光器疊陣，加工方便，實(shí)現(xiàn)成本低。

4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明，便于安裝操作，只需在疊陣中部巴條對(duì)應(yīng)位置處設(shè)置一個(gè)尺寸極小的反射鏡，即能夠?qū)崿F(xiàn)激光光斑位置指示，方便激光加工工程中對(duì)加工位置的精確定位。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明：

1-半導(dǎo)體激光器疊陣（從主視方向看只能看到一個(gè)巴條）；2-雙折射晶體；3-四分之一波片；4-吸光板；5-指示光源，6-反射鏡，7-疊陣發(fā)出的激光；8-指示光；9-激光與指示光合束光；10-反饋光。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，具有防光反饋?zhàn)饔玫母吖β拾雽?dǎo)體激光加工光源系統(tǒng)包括半導(dǎo)體激光器疊陣1、雙折射晶體2、四分之一波片3、吸光板4、指示光源5和反射鏡6。半導(dǎo)體激光器疊陣1具有多個(gè)巴條，偏振態(tài)一致，偏振態(tài)為o光。在半導(dǎo)體激光器疊陣1出光方向設(shè)置雙折射晶體2。所述的雙折射晶體2對(duì)o光透射，對(duì)e光進(jìn)行折射。

在雙折射晶體2后設(shè)置的四分之一波片3可將激光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45°，在半導(dǎo)體激光器疊陣1中部巴條激光出射光路上設(shè)置指示光反射鏡6，在指示光反射鏡6后設(shè)置防光反饋系統(tǒng)（雙折射晶體2、四分之一波片3）。

因所設(shè)置的反射鏡6只在中部巴條對(duì)應(yīng)位置處且反射鏡6的面積只需覆蓋指示光源發(fā)出的指示光即可，盡可能減小反射鏡6對(duì)其他巴條出光的阻擋，從而能夠極大地降低在工作中的激光損失。