[實用新型]一種激光光束的整形裝置及設備

有效

• 申請號: 201821636303.2
• 申請日: 2018-10-09
• 公開（公告）號: CN209117987U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 陳暢;柳嘯;盧建剛;尹建剛;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 深圳市道臻知識產權代理有限公司 44360
• 代理人: 陳琳

本實用新型涉及激光光束整形領域，具體涉及一種激光光束的整形裝置及設備。一種激光光束的整形裝置，所述整形裝置包括兩個呈角度設置的屋面反射鏡，所述屋面反射鏡包括呈角度且中心對稱設置的第一反射面和第二反射面，所述整形裝置還包括設置在兩屋面反射鏡之間的光束傳輸組件。本實用新型通過反射鏡的相互組合設置實現了激光能量分布均勻，解決了切割錐度大、切割速度低的問題。

技術領域

本實用新型涉及激光光束整形領域，具體涉及一種激光光束的整形裝置及設備。

背景技術

激光切割是利用經過聚焦的高功率密度激光束照射被切割材料，使材料迅速被加熱至汽化溫度，熔化蒸發形成孔洞，隨著光束對材料的移動，孔洞連續形成寬度很窄的切縫。再借助與光束同軸的高速氣流吹除熔融物質，從而實現將工件割開。

激光器本身發出的光束直徑較大，光束呈高斯分布，聚焦后能量分布不均勻，得到的聚焦光斑中間能量密度遠高于周圍能量密度，中心能量高很容易將材料去除，但周圍能量密度遠遠低于激光切割所需要的能量密度，去除效果差，導致出現了較大的切割錐度。

激光切割設備的發展對光束質量提出了越來越高的要求，一方面，微納米器件的激光精細加工要求的激光光斑越來越小，另一方面，精細加工要求的激光光斑為整形光束，而不是高斯分布。

在現有技術中提出了利用可變光闌濾掉高斯光束邊緣能量密度較低部分，由于遮擋了部分激光，降低了激光能量從而影響了激光加工效率，此方法只在一定程度上降低了能量密度梯度分布值，并沒有從根本上解決高斯分布問題。另外，現有技術提出的激光懸切鉆孔技術對平臺精度要求高，同時切割速度慢，降低了加工效率。

因此，設計一種切割錐度小且切割速度快的激光光束整形裝置是本領域一直研究的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種激光光束的整形裝置，克服了激光切割錐度大，切割速度慢的問題。

為解決該技術問題，本實用新型提供一種激光光束的整形裝置，所述整形裝置包括兩個呈角度設置的屋面反射鏡，所述屋面反射鏡包括呈角度且中心對稱設置的第一反射面和第二反射面，所述整形裝置還包括設置在兩屋面反射鏡之間的光束傳輸組件；其中，入射至其中一屋面反射鏡的激光光束經過所述屋面反射鏡分束后，再經過光束傳輸組件入射至另一屋面反射鏡上，并匯聚成一束與入射光束的光強分布不同的整形光束。

其中，較佳方案為兩個所述屋面反射鏡相互垂直設置。

其中，較佳方案為所述光束傳輸組件包括第一光束傳輸件和第二光束傳輸件，所述第一光束傳輸件設置在兩個屋面反射鏡的第一反射面的光路路徑上，所述第二光束傳輸件設置在兩個屋面反射鏡的第二反射面的光路路徑上。

其中，較佳方案為所述第一光束傳輸件和第二光束傳輸件均包括兩面平面反射鏡。

其中，較佳方案為所述第一光束傳輸件中的其中一面平面反射鏡與第二光束傳輸件中的其中一面平面反射鏡相互平行設置，所述第一光束傳輸件中的另一面平面反射鏡與第二光束傳輸件中的另一面平面反射鏡平行設置。

其中，較佳方案為所述光束傳輸組件包括第一光纖和第二光纖，所述第一光纖設置在兩個屋面反射鏡的第一反射面的光路路徑上，所述第二光纖設置在兩個屋面反射鏡的第二反射面的光路路徑上。

其中，較佳方案為兩個所述屋面反射鏡均設置一方形底面，所述方形底面的邊長為5-35mm，所述第一反射面和第二反射面的邊緣厚度為3.5-4.5mm，其中心厚度為4.0-7.0mm；以及，所述屋面反射鏡的第一反射面和第二反射面表面均鍍有波長反射膜。