[實用新型]一種適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統

有效

• 申請號: 201720167900.4
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN206460224U
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 林炳;朱華榮
• 申請（專利權）人: 常州巴斯光年激光科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及激光加工技術領域，特別是一種適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統。

背景技術

大氣中的氣體分子和懸浮粒子是光的主要吸收體，氣體分子主要是水蒸氣、二氧化碳和臭氧分子的吸收，其他分子的吸收在大多數的激光應用中可以忽略。可見光波段激光和1.06um、1.54um、1.57um波長光的大氣吸收衰減最小。而鐿離子本身能級結構簡單不會出現摻鉺光纖常見的濃度淬滅現象，所以1.06um光纖激光器功率制約更小。1.06um光纖激光器憑借其泵浦閾值功率低、轉換效率高、結構緊湊、散熱好、結構緊湊，成為當前激光領域的研究熱點。憑借其以上特點該波段激光被廣泛應用于激光雷達、激光測距、3D掃描等領域。

隨著國民經濟的快速發展，對激光切割機的需求日益增加。在激光切割機需求量增加的同時，對激光加工質量的要求也不斷提高。影響激光加工質量的主要因素是激光束的聚焦光斑質量和熱致形變引起的焦斑位置漂移，它決定著待加工工件的加工精度。在激光加工領域，激光束的出光直徑Φ都很小（約為1mm），若直接聚焦如此細的光束，其瑞利斑就會很大。因此，用于激光加工的光學系統一般都要配用擴束鏡，將出自激光器的細光束進行擴束，然后再供激光加工聚焦鏡進行聚焦。中國專利授權公告號CN103576316B公布了一種紅外激光變倍擴束系統及激光加工設備，包括沿入射光線的傳輸方向依次共軸設置的第一透鏡、第二透鏡及第三透鏡；所述第一透鏡和第三透鏡均為平凸型正透鏡，所述第二透鏡為凸凹型負透鏡；并限定了具體的曲率半徑等參數。上述擴束系統在高能量激光切割領域使用時，溫漂較大極易影響切割精度。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種結構簡單、操作方便的適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統，包括：沿入射光線的傳輸方向依次共軸設置的第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡為熔石英透鏡，所述第一透鏡和第三透鏡為凹凸型正透鏡，所述第二透鏡為雙凹型負透鏡， 所述第一透鏡包括第一曲面和第二曲面，所述第二透鏡包括第三曲面和第四曲面，所述第三透鏡包括第五曲面和第六曲面；所述第一曲面、第二曲面、第三曲面、第四曲面、第五曲面至第六曲面沿入射光線的傳輸方向依次排布；使用時，光源發射出的紅外激光依次透過所述第一透鏡、第二透鏡和第三透鏡，所述第二透鏡、第三透鏡可同軸移動，以調節第二透鏡與第一透鏡之間的間距、第三透鏡與第二透鏡之間的間距，實現紅外激光的連續倍率擴束；采用熔石英材質的透鏡進行聚光擴束，有效降低溫漂；第二透鏡使用雙凹負透鏡，對第一透鏡傳遞出的光束進行擴束。

進一步，所述第一曲面的曲率半徑為-11.6mm，所述第二曲面的曲率半徑為9.3mm，第三曲面的曲率半徑為9.3mm，第四曲面的曲率半徑為-12.7mm，第五曲面的曲率半徑為-101.621mm，第六曲面的曲率半徑為26.5mm。

進一步，所述第一至第三透鏡的中心厚度依次為：3 mm，4mm，7.5mm；所述第一至第三透鏡的外徑依次為： 10mm，10mm，22mm。

進一步，所述第二曲面與第三曲面在光軸上的間距為25.2mm；所述第四曲面與第五曲面在光軸上的間距為55.2mm。

實用新型的技術效果：（1）本實用新型的適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統，相對于現有技術，使用凹凸正透鏡和雙凹負透鏡相結合，通過第二、第三透鏡的移動，實現1至4倍紅外光纖激光的連續倍率擴束；（2）采用熔石英鏡片，針對高功率的光纖激光使用時不產生影響切割應用的溫漂；（3）通過加長的零件間距，減少了距離的敏感性，導致調倍率過程中更加精準，操作性穩定性強。

附圖說明

下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1是本實用新型的適用于1064nm波長的紅外激光連續倍率擴束系統的結構示意圖。

具體實施方式