[發明專利]一種高功率激光切割機

在審

• 申請號: 201910546685.2
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110434479A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 鄧君;王瑾;路崧;孫振忠;趙曙明;李小婷;朱寶華;郭建文;張玉勛
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院;大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/064;B23K26/08;H01S5/02;H01S5/343;C23C16/30;C23C14/30;C23C14/34;C23C14/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高功率激光切割機，其特征在于：包括控制臺（1）、工作臺（2）、線纜（3）、固定支架（4）、激光發射裝置（5）和激光切割頭（6）；所述控制臺（1）和工作臺（2）通過線纜（3）相連接；所述工作臺（2）底部設有底座（21），兩側分別設有兩條縱向移動滑軌（22），所述固定支架（4）兩端通過縱向移動滑軌（22）與工作臺（2）相連接；所述固定支架（4）上端設有一條橫向移動滑軌（41），所述激光發射裝置（5）通過橫向移動滑軌（41）與固定支架（4）相連接；所述激光切割頭（6）固定于激光發射裝置（5）正下方。

2.根據權利要求1所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述激光發射裝置（5）由半導體激光器（51）、傳輸光纖（52）、光纖合束器（53）、第一光柵（54）、雙包層光纖（55）、第二光柵（56）和激光輸出頭（57）組成；所述半導體激光器（51）數量為多個，每個所述半導體激光器（51）均通過傳輸光纖（52）與光纖合束器（53）的光束入口端相熔接，所述光纖合束器（53）的出口端與第一光柵（54）的一端相熔接，所述第一光柵（54）的另一端與雙包層光纖（55）的一端相連接，所述雙包層光纖（55）的另一端與第二光柵（56）的一端相熔接，所述第二光柵（56）的另一端與激光輸出頭（57）相熔接。

3.根據權利要求2所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述半導體激光器（51）包括負電極（518）、襯底（517）、下限制層（516）、下波導層（515）、量子肼有源層（514）、上限制層（513）、上波導層（512）和正電極（511）；所述襯底（517）、下限制層（516）、下波導層（515）、量子肼有源層（514）、上限制層（513）和上波導層（512）為由下至上依次采用金屬有機物化學氣相沉淀法生成；所述襯底（517）的底部設有負電極（518），所述上波導層（512）頂部設有正電極（511）。

4.根據權利要求3所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述負電極（518）為Ti-Pt-Au電極，所述襯底（517）為N型GaAs材料，所述下限制層（516）為N型Al_0.2Ga_0.8As材料，所述下波導層（515）為N型Al_0.1Ga_0.9As材料，所述量子肼有源層（514）為InGaAs材料，所述上限制層（513）為P型Al_0.2Ga_0.8As材料，所述上波導層（512）為P型Al_0.1Ga_0.9As材料，所述正電極（511）為Au電極。

5.根據權利要求4所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述負電極（518）的厚度為500 nm，所述襯底（517）的厚度為4 μm，所述下限制層（516）的厚度為1 μm，所述下波導層（515）的厚度為1.5 μm，所述量子肼有源層（514）的厚度為15 nm，所述上限制層（513）的厚度為1 μm，所述上波導層（512）的厚度為1.2 μm，所述正電極（511）的厚度為300 nm。

6.根據權利要求5所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述半導體激光器（51）采用如下步驟制備而成：

（a）采用金屬有機物化學氣相沉淀法，在襯底（517）上由下至上依次生成下限制層（516）、下波導層（515）、量子肼有源層（514）、上限制層（513）和上波導層（512）；

（b）對襯底（517）進行減薄處理，使襯底（517）厚度減至4 μm；

（c）采用濺射法在減薄后的襯底（517）的底部制備Ti-Pt-Au膜，作為負電極（518）；

（d）采用電子束熱蒸發法在上波導層（512）上方鍍Au膜，作為正電極（511），即制得所述半導體激光器（51）。

7.根據權利要求2所述的一種高功率激光切割機，其特征在于：所述半導體激光器（51）的中心波長和所述雙包層光纖（55）的吸收波長相一致，均為980 nm。