[實用新型]一種多色激光器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920689838.4
• 申請日: 2019-05-15
• 公開（公告）號: CN209608081U
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃志華;李超;朱星
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢光至科技有限公司
• 主分類號: H01S3/02
• 分類號: H01S3/02;G02B27/09
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33228
• 代理人: 潘李亮

本實用新型涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多色激光器。包括依次設(shè)置的光纖激光器、準直透鏡、縮束透鏡組、至少一個倍頻晶體、擴束透鏡組以及輸出窗片，且所述擴束透鏡組以及輸出窗片上均鍍有對基頻光以及倍頻光均高透的膜層。這種多色激光器成本較低且使用壽命較長。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多色激光器。

背景技術(shù)

大部分固態(tài)金屬材料對短波長激光的吸收系數(shù)高于長波長激光，二倍頻光的波長是基頻光的一半，所以現(xiàn)有技術(shù)的激光器一般會設(shè)置濾光片來濾除基頻光，然后只輸出二倍頻光來對金屬材料進行焊接，這樣當(dāng)需要提高焊接效果時，往往會提高倍頻晶體內(nèi)的激光功率密度以獲得更高的二倍頻光功率輸出，這樣雖然可以提高焊接效果，但是同時也會大大降低倍頻晶體的使用壽命。

但是現(xiàn)有技術(shù)證明，一旦金屬的溫度加熱到數(shù)百攝氏度或者形成熔池之后，由于金屬的狀態(tài)發(fā)生了變化，基頻光（典型波長在一微米波段）吸收系數(shù)也大幅提升。也就說焊接的起始階段，可以利用二倍頻光的高吸收加熱材料，同時保留未發(fā)生倍頻的剩余基頻光，在材料溫度提升之后，基頻光也可以得到有效的吸收，從而加速形成熔池，加大熔深，最后也會形成比較好的熔接效果。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種成本較低且使用壽命較長的多色激光器。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種多色激光器，包括依次設(shè)置的光纖激光器、準直透鏡、縮束透鏡組、至少一個倍頻晶體、擴束透鏡組以及輸出窗片，且所述擴束透鏡組以及輸出窗片上均鍍有對基頻光以及倍頻光均高透的膜層。

作為優(yōu)選，所述擴束透鏡組與輸出窗片之間還設(shè)有偏轉(zhuǎn)反射鏡。

作為優(yōu)選，所述倍頻晶體為一個，且倍頻晶體為二倍頻晶體。

作為優(yōu)選，所述倍頻晶體為兩個，分別為二倍頻晶體和三倍頻晶體。

作為優(yōu)選，所述倍頻晶體的倍頻效率為0.1-0.6。

采用以上結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：首先去掉了濾光片，這樣輸出就會有倍頻光和基頻光，由于基頻光同時輸出，而不是被廢棄，所以在不提高倍頻晶體功率密度的同時，激光器的焊接效果相對于現(xiàn)有技術(shù)激光器沒有顯著的損失，能夠獲得更大的功率輸出，這樣倍頻晶體的使用壽命就會得到大大提高；而且由于基頻光波長長，倍頻光波長短，兩者通過相同的透鏡焦距不同，其中基頻光聚焦較小時，倍頻光光斑可能較大，如此，二倍頻光可以有效預(yù)熱較大的區(qū)域，當(dāng)金屬溫度上升之后，對基頻光的吸收系數(shù)增加了，有效聚焦的基頻光也能夠形成熔池。

增加偏轉(zhuǎn)反射鏡，這樣可以方便折疊光路以及調(diào)整光束角度，使用更加方便。

將倍頻效率設(shè)置在0.1-0.6之間，這樣整體倍頻晶體的功率密度不會太高，即不會影響倍頻晶體的使用壽命，并且焊接效果較好。

附圖說明

圖1為本實用新型多色激光器具體實施例一的連接框圖。

圖2為本實用新型多色激光器具體實施例二的連接框圖。

具體實施方式

以下通過具體實施方式對本實用新型做進一步描述，但是本實用新型不僅限于以下具體實施方式。

具體實施例一，一種雙色激光器，包括依次設(shè)置的光纖激光器、準直透鏡、縮束透鏡組、二倍頻晶體、擴束透鏡組、偏轉(zhuǎn)反射鏡以及輸出窗片，且在二倍頻晶體之后，所有透射元件均要對基頻光和二倍頻光高透，偏振反射鏡對二色光高反。而且在光學(xué)設(shè)計時，可以適當(dāng)擴大二倍頻晶體內(nèi)的光斑尺寸，倍頻效率一般與基頻光在倍頻晶體內(nèi)的功率密度呈冪指數(shù)關(guān)系，功率密度為光功率與光斑面積的比值，所以擴大光斑尺寸可以降低晶體內(nèi)的功率密度，進而降低二倍頻效率，通過適當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)計，可以獲得特定比例的基頻光功率和二倍頻功率輸出。