[發明專利]激光光斑圓度的優化方法及優化系統

有效

• 申請號: 202010645860.6
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111884031B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 周宇超;趙盛宇;張松嶺;林國棟;毛俊波;劉奇福
• 申請（專利權）人: 深圳市海目星激光智能裝備股份有限公司
• 主分類號: H01S3/102
• 分類號: H01S3/102;H01S3/106;H01S3/091
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝岳鵬

本發明公開了一種激光光斑圓度的優化方法，包括：將第一凸透鏡設置在第一泵浦光源和激光晶體之間；將靠第二凸透鏡設置在第二泵浦光源和激光晶體之間；將第一凸透鏡和第二凸透鏡的焦距比設置為0.5?0.8的范圍內；第一泵浦光源發出的泵浦光經第一凸透鏡后到達激光晶體中以產生小光斑；及第二泵浦光源發出的泵浦光經第二凸透鏡和后到達激光晶體中以產生大光斑，大光斑包含小光斑。本發明還公開一種激光光斑圓度的優化系統。該方法和系統通過將產生的大光斑包含小光斑而不出現交叉重疊現象，保證了光斑的圓度，降低了光斑圓度的調試難度。

技術領域

本發明涉及激光器技術領域，特別涉及一種激光光斑圓度的優化方法及優化系統。

背景技術

固體激光器具有高亮度、高效率、結構緊湊、性能穩定、長壽命和全固化等優點，在材料加工等領域均有著重要的應用。

由于不同工件的不同加工工藝需求，對激光光斑有更多要求，例如圓形光斑需要圓度更優化，能量分布更均勻，因此需要通過優化方法來調整激光光斑圓度，使其能夠更好地滿足不同的工藝需求。現有的激光光斑圓度調整方法為相同的兩束泵浦光從不同方向經過不同的透鏡、反射鏡等鏡面的透射或折射，最后以相同的光斑大小聚焦，如果光斑位置錯位，最終得到的光斑圓度可能不圓，如要達到加工工藝要求，需要反復調試光斑錯位現象，調試難度高。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種激光光斑圓度的優化方法及優化系統，能夠通過兩個凸透鏡設定不同的焦距從而產生不同直徑的大小光斑，而且大光斑包含小光斑不出現交叉重疊現象，保證了光斑的圓度，降低了光斑圓度的調試難度。

根據本發明的第一方面實施例的激光光斑圓度的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

將第一凸透鏡設置在第一泵浦光源和激光晶體之間；

將第二凸透鏡設置在第二泵浦光源和激光晶體之間；

將第一凸透鏡和第二凸透鏡的焦距比設置為0.5-0.8的范圍內；

第一泵浦光源發出的泵浦光經第一凸透鏡后到達激光晶體中以產生小光斑；

以及

第二泵浦光源發出的泵浦光經第二凸透鏡后到達激光晶體中以產生大光斑，大光斑包含小光斑。

根據本發明實施例的激光光斑圓度的優化方法，至少具有如下有益效果：通過將第一凸透鏡、第二凸透鏡以及激光晶體的位置設定并且設定第一凸透鏡和第二凸透鏡的焦距比來產生兩個大小不同的光斑，而且大光斑包含小光斑，從而不會出現交叉重疊現象，保證了光斑的圓度，降低了光斑圓度的調試難度。

根據本發明的一些實施例，該第一泵浦光源發出的泵浦光經第一凸透鏡后到達激光晶體中以產生小光斑包括：第一泵浦光源發出的泵浦光經過第一凸透鏡透射后產生平行光束，該平行光束經第一角度鏡透射后到達激光晶體中以產生小光斑。

根據本發明的一些實施例，該第二泵浦光源發出的泵浦光經第二凸透鏡后到達激光晶體中以產生大光斑，該大光斑包含小光斑包括：第二泵浦光源發出的泵浦光經過第二凸透鏡透射后產生平行光束，該平行光束經第二角度鏡透射后到達激光晶體中以產生大光斑，該大光斑包含小光斑。

根據本發明的一些實施例，該第一凸透鏡和第二凸透鏡均垂直于第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶體的連線。

根據本發明的一些實施例，該第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶體的連線的垂線與第一角度鏡和第二角度鏡之間的角度值為0-15°。

根據本發明的一些實施例，該第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶體的連線的垂線與第一角度鏡和第二角度鏡之間的角度值為12.5°。