[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體藍光激光和光纖激光的復(fù)合焊接裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010202406.3
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111347158B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范遠超;唐霞輝;葛佳琪;胡耀丹;宋宇燕;李想;胡聰;馬豪杰;張懷智;劉宇陽
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/06;B23K26/70
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 彭翠;李智

1.一種半導(dǎo)體激光和光纖激光的復(fù)合焊接裝置，其特征在于，包括光路隔離防護部分和光路復(fù)合部分；其中，

所述光路隔離防護部分包括半導(dǎo)體激光器反射光保護裝置和光纖激光器反射光保護裝置；所述光路復(fù)合部分用于將半導(dǎo)體激光光路和光纖激光光路在焊接工件表面實現(xiàn)復(fù)合；

使用時，半導(dǎo)體激光入射光和光纖激光入射光分別穿過所述半導(dǎo)體激光器反射光保護裝置和光纖激光器反射光保護裝置，然后經(jīng)所述光路復(fù)合部分在焊接工件表面形成兩個相對位置可調(diào)的激光光斑，對所述焊接工件進行焊接；

所述光路隔離防護部分還用于隔離從焊接工件表面反射回來的激光，使得所述半導(dǎo)體激光反射光和所述光纖激光反射光經(jīng)過所述光路隔離防護部分的處理后返回至所述焊接工件表面，再次用于焊接；

所述半導(dǎo)體激光器反射光保護裝置和光纖激光器反射光保護裝置內(nèi)均設(shè)置有第一組合雙折射棱鏡、繞有線圈的磁致旋光材料和第二組合雙折射棱鏡；

使用時，光路為從激光器入射的正向傳輸光時，光路依次經(jīng)過所述第一組合雙折射棱鏡、繞有線圈的磁致旋光材料和第二組合雙折射棱鏡；所述第一組合雙折射棱鏡用于利用全反射將入射光分為偏振方向相互垂直的O光和E光；所述繞有線圈的磁致旋光材料用于利用通電時發(fā)生的旋光效應(yīng)將入射的偏振光的偏振面從逆著光線傳播的方向上看順時針旋轉(zhuǎn)45度；所述第二組合雙折射棱鏡用于將被所述第一組合雙折射棱鏡分開的兩束偏振光重新合成為一束光；

使用時，光路為從焊接工件表面反射回的逆向傳輸光時，光路依次經(jīng)過所述第二組合雙折射棱鏡、繞有線圈的磁致旋光材料和第一組合雙折射棱鏡；所述第二組合雙折射棱鏡用于利用全反射將入射的反射光分為偏振方向相互垂直的O光和E光；所述繞有線圈的磁致旋光材料用于利用通電時發(fā)生的旋光效應(yīng)將入射的偏振光的偏振面從逆著光線傳播的方向上看順時針旋轉(zhuǎn)45度；所述第一組合雙折射棱鏡用于將被所述第二組合雙折射棱鏡分開的兩束偏振光反射為正向傳輸光；

所述半導(dǎo)體激光器反射光保護裝置和光纖激光器反射光保護裝置均能夠使正向傳輸光通過，而使從焊接工件表面反射回來的逆向傳輸光通過反射為正向傳輸光后被重新利用，所述第一組合雙折射棱鏡由一個等腰梯形雙折射棱鏡、一個平行四邊形雙折射棱鏡和一個直角三角形雙折射棱鏡構(gòu)成，所述等腰梯形雙折射棱鏡的下底邊和所述平行四邊形雙折射棱鏡的一條斜邊通過膠合劑粘結(jié)，所述平行四邊形雙折射棱鏡的另一條斜邊和所述直角三角形雙折射棱鏡的非直角邊通過膠合劑粘結(jié)，所述膠合劑的折射率介于O光和E光的折射率之間，所述等腰梯形雙折射棱鏡靠近激光器一側(cè)的腰內(nèi)側(cè)和所述直角三角形雙折射棱鏡靠近激光器一側(cè)的一條直角邊內(nèi)側(cè)分別鍍有一層能對激光進行全部反射的膜，所述第一組合雙折射棱鏡的入射邊和出射邊均鍍有對激光增透的膜，所述第二組合雙折射棱鏡由一個直角三角形雙折射棱鏡和兩個平行四邊形雙折射棱鏡構(gòu)成，所述直角三角形雙折射棱鏡的非直角邊和所述平行四邊形雙折射棱鏡的一條斜邊通過膠合劑粘結(jié)，所述平行四邊形雙折射棱鏡的另一條斜邊和另一平行四邊形雙折射棱鏡的斜邊通過膠合劑粘結(jié)，所述膠合劑的折射率介于O光和E光的折射率之間，所述第二組合雙折射棱鏡的入射邊和出射邊均鍍有對激光增透的膜。

2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一組合雙折射棱鏡和所述第二組合雙折射棱鏡的光軸互成45度夾角。

3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光路復(fù)合部分包括半導(dǎo)體激光透射組件和光纖激光反射組件，所述半導(dǎo)體激光透射組件用于使半導(dǎo)體激光通過透射原理在焊接工件上形成光斑，所述光纖激光反射組件用于使所述光纖激光通過反射原理在焊接工件上形成光斑。

4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光透射組件包括半導(dǎo)體激光聚焦透鏡和激光透射反射鏡；所述光纖激光反射組件包括光纖激光第一反射鏡、光纖激光聚焦透鏡和激光透射反射鏡；所述半導(dǎo)體激光透射組件和所述光纖激光反射組件共用一個激光透射反射鏡，所述激光透射反射鏡為二向色鏡，所述二向色鏡的透射面用于所述半導(dǎo)體激光透射；該二向色鏡的反射面用于所述光纖激光反射；

使用時，半導(dǎo)體激光正向傳輸光依次穿過所述半導(dǎo)體激光聚焦透鏡和所述激光透射反射鏡到達焊接工件表面；光纖激光正向傳輸光依次穿過所述光纖激光第一反射鏡、光纖激光聚焦透鏡和激光透射反射鏡到達焊接工件表面，且所述半導(dǎo)體激光和所述光纖激光通過所述激光透射反射鏡實現(xiàn)光路的復(fù)合。