[發(fā)明專利]高功率半導(dǎo)體激光器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010514522.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN111799655A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳敏;蔡萬紹;孫帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳活力激光技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01S5/40
• 分類號(hào): H01S5/40;H01S5/00
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 袁江龍

本發(fā)明公開了一種高功率半導(dǎo)體激光器，包括激光源、第一光學(xué)裝置以及合束裝置，激光源包括多個(gè)激光線陣，每一個(gè)激光線陣上設(shè)置有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)；第一光學(xué)裝置將激光源發(fā)出的激光束在快軸方向準(zhǔn)直，以使得每一個(gè)激光線陣發(fā)出的多個(gè)激光束組合形成一個(gè)片狀的第一激光面；合束裝置將第一光學(xué)裝置射出的多個(gè)第一激光面疊加形成一個(gè)片狀的疊加激光面。多個(gè)激光線陣發(fā)出的激光通過合束裝置疊加，可以輸出高功率的激光，可以用于激光加工、激光雕刻等。疊加激光面的光強(qiáng)度隨加工件遠(yuǎn)近距離的變化很小，可以對(duì)異形面進(jìn)行加工，而且可以遠(yuǎn)距離加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高功率半導(dǎo)體激光器。

背景技術(shù)

激光加工相比傳統(tǒng)的加工方法而言，有許多顯著的優(yōu)點(diǎn)。使用激光對(duì)工件進(jìn)行加工時(shí)，不需要跟工件接觸，沒有“刀具”磨損，加工速度快，對(duì)工件的熱影響小，加工方式靈活，可加工多種材料，加工質(zhì)量好。因此，激光加工技術(shù)被稱為“未來制造業(yè)的共同加工手段”。

近些年來，高功率半導(dǎo)體激光器發(fā)展迅速，其應(yīng)用在焊接、表面處理等方面已經(jīng)很成熟。目前，高功率半導(dǎo)體激光器發(fā)出的激光照射到工件表面后是一個(gè)聚焦點(diǎn)或聚焦線，受焦深影響，在激光加工方面一直無法實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的曲折異形面(曲折異形面上前后兩個(gè)加工位置相對(duì)于高功率半導(dǎo)體激光器的距離不同)的加工。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種高功率半導(dǎo)體激光器，其發(fā)出的激光照射到工件表面為非聚焦線光斑，從而可以對(duì)曲折異形面加工。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種高功率半導(dǎo)體激光器，包括：

激光源，所述激光源包括在第一方向排布的多個(gè)激光線陣，其中，每一個(gè)所述激光線陣上設(shè)置有在第二方向排布的多個(gè)發(fā)光點(diǎn)，每一個(gè)所述發(fā)光點(diǎn)用于發(fā)出一激光束，所述第二方向垂直于所述第一方向，另外，每一個(gè)所述激光束的快軸方向與所述第一方向一致，每一個(gè)所述激光束的慢軸方向與所述第二方向一致；

第一光學(xué)裝置，設(shè)置于所述激光源的出光側(cè)，用于將所述激光源發(fā)出的每一個(gè)所述激光束在快軸方向準(zhǔn)直，以使得每一個(gè)所述激光線陣發(fā)出的多個(gè)所述激光束組合形成一個(gè)片狀的第一激光面；

合束裝置，設(shè)置于所述第一光學(xué)裝置的出光側(cè)，用于將所述第一光學(xué)裝置射出的多個(gè)所述第一激光面疊加形成一個(gè)片狀的疊加激光面。

進(jìn)一步地，每一個(gè)所述激光線陣發(fā)出的多個(gè)所述激光束波長均相同，多個(gè)所述激光線陣發(fā)出的所述激光束的波長在所述第一方向遞減或遞增；

所述合束裝置包括多個(gè)光學(xué)元件，多個(gè)所述光學(xué)元件設(shè)置于所述第一光學(xué)裝置的出光側(cè)，且與多個(gè)所述第一激光面一一對(duì)應(yīng)；

每一個(gè)所述光學(xué)元件均用于反射其所對(duì)應(yīng)的所述第一激光面，并且在存在具有更大波長的其它所述第一激光面時(shí)，透射其它所述第一激光面，或者，

每一個(gè)所述光學(xué)元件均用于反射其所對(duì)應(yīng)的所述第一激光面，并且在存在具有更小波長的其它所述第一激光面時(shí)，透射其它所述第一激光面。

進(jìn)一步地，在所述合束裝置出光的反方向，位于末端的所述光學(xué)元件為反射鏡，其余所述光學(xué)元件為光柵，所述光柵具有在預(yù)定波段反射和透射的光譜特性。

進(jìn)一步地，所述光柵的光束透過率和反射率均大于等于90％。

進(jìn)一步地，還包括：

多個(gè)體布拉格光柵，設(shè)置于所述第一光學(xué)裝置和所述合束裝置之間，且多個(gè)所述體布拉格光柵與多個(gè)所述第一激光面一一對(duì)應(yīng)，每一個(gè)所述體布拉格光柵均用于將其所對(duì)應(yīng)的所述第一激光面的波長進(jìn)行鎖定，形成第二激光面；

所述合束裝置用于將多個(gè)所述體布拉格光柵射出的多個(gè)所述第二激光面疊加，形成一個(gè)片狀的所述疊加激光面。