[發(fā)明專利]雙光束激光加工光學系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910386908.3
• 申請日: 2019-05-10
• 公開（公告）號: CN110076450A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設計）人: 秦應雄;李玫瑰;唐霞輝
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06;B23K26/064
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，包括脈沖光纖激光器(1)、連續(xù)激光器(2)、可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)、合束器(4)、聚焦組件和激光掃描組件；其中，

所述脈沖光纖激光器(1)用于發(fā)射主激光，所述連續(xù)激光器(2)用于發(fā)射輔助激光，該輔助激光經(jīng)由所述可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)與所述主激光一同入射到所述合束器(4)中進行合束形成雙光束激光，其中所述可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)用于調(diào)節(jié)所述輔助激光與主激光的相對位置；合束后的雙光束激光用于通過所述聚焦組件和所述激光掃描組件傳輸至待處理的工件，從而用于對工件進行激光加工，并且在工件激光加工路徑上始終維持輔助激光聚焦光斑與主激光聚焦光斑兩者的相對位置不變。

2.一種雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，包括脈沖光纖激光器(1)、連續(xù)激光器(2)、可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)、合束器(4)、聚焦組件和可移動機床；其中，

所述脈沖光纖激光器(1)用于發(fā)射主激光，所述連續(xù)激光器(2)用于發(fā)射輔助激光，該輔助激光經(jīng)由所述可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)與所述主激光一同入射到所述合束器(4)中進行合束形成雙光束激光，其中所述可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)用于調(diào)節(jié)所述輔助激光與主激光的相對位置；合束后的雙光束激光用于通過聚焦組件傳輸至待處理的工件，從而用于對工件進行激光加工；

所述可移動機床用于放置待處理的工件，并能夠帶動該待處理的工件移動，從而實現(xiàn)對該待處理的工件不同區(qū)域的激光加工；并且，在工件激光加工路徑上始終維持輔助激光聚焦光斑與主激光聚焦光斑兩者的相對位置不變。

3.如權利要求1或2所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)偏轉方向的反射鏡(3)包括反射鏡安裝板和固定在該反射鏡安裝板上的反射鏡(35)；其中，所述反射鏡安裝板上設置有支點鋼珠(31)，并且該反射鏡安裝板還與壓電陶瓷位移驅(qū)動器(32，33)相連，所述壓電陶瓷位移驅(qū)動器(32，33)用于帶動所述反射鏡安裝板繞所述支點鋼珠(31)偏轉，從而實現(xiàn)所述反射鏡(35)偏轉方向的調(diào)節(jié)，進而調(diào)節(jié)在工件激光加工路徑上輔助激光聚焦光斑與主激光聚焦光斑兩者的相對位置。

4.如權利要求1或2所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述輔助激光聚焦光斑與主激光聚焦光斑兩者的相對位置具體為主激光聚焦光斑與輔助激光聚焦光斑同心，或者為輔助激光聚焦光斑在前、且主激光聚焦光斑在后，或者為輔助激光聚焦光斑在后、且主激光聚焦光斑在前。

5.如權利要求1所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述主激光聚焦光斑和所述輔助激光聚焦光斑均為圓光斑，并且輔助激光聚焦光斑的面積大于所述主激光聚焦光斑；此外，所述雙光束激光的掃描運動方向平行于所述主激光聚焦光斑和所述輔助激光聚焦光斑的圓心連線。

6.如權利要求2所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述主激光聚焦光斑和所述輔助激光聚焦光斑均為圓光斑，并且輔助激光聚焦光斑的面積大于所述主激光聚焦光斑；此外，所述待處理的工件其移動方向平行于所述主激光聚焦光斑和所述輔助激光聚焦光斑的圓心連線。

7.如權利要求1所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述激光掃描組件為掃描振鏡組，該掃描振鏡組包括至少一組由振鏡和掃描鏡組成的振鏡-掃描鏡組，用于實現(xiàn)所述輔助激光和所述主激光的共同掃描運動。

8.如權利要求1或2所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖光纖激光器(1)優(yōu)選為納秒脈沖光纖激光器；

所述連續(xù)激光器(2)優(yōu)選為連續(xù)光纖激光器或連續(xù)半導體激光器；

所述合束器(4)優(yōu)選為透射/反射濾光片，或波長合束器，或偏振合束器。

9.如權利要求1所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦組件為長焦鏡或場鏡；其中，所述長焦鏡放置在所述合束器(4)和所述激光掃描組件之間；所述場鏡放置在所述激光掃描組件和所述待處理的工件之間。

10.如權利要求2所述雙光束激光加工光學系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦組件為場鏡，所述場鏡放置在所述合束器(4)和所述待處理的工件之間。