[實用新型]一種用于形成均勻線光斑的透射式積分鏡

有效

• 申請號: 202020879207.1
• 申請日: 2020-05-23
• 公開（公告）號: CN211956012U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 葛偉偉;馬俊;胡一鳴;景琳;施飛;賀峰
• 申請（專利權）人: 江蘇珠峰光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 劉洋

本實用新型屬于激光加工用鏡片技術領域，具體涉及一種用于形成均勻線光斑的透射式積分鏡，包括積分鏡本體，所述積分鏡本體包括入射面和出光面，所述入射面為向遠離出光面一側凸出的圓柱面，所述出光面為向遠離入射面一側凸出的多棱面，所述多棱面上設有n條棱，將多棱面分隔為n+1個棱鏡面，所述n≥1。本實用新型的透射式積分鏡的入射面為向遠離出光面一側凸出的圓柱面，出光面為向遠離入射面一側凸出的多棱面，多棱面上設有至少一條棱，將多棱面分隔為兩個以上的棱鏡面，可以根據所需的光斑長度設計棱鏡面的寬度，在工作面上獲得長度方向為平頂分布、寬度方向為類高斯分布的均勻線光斑，可以替代傳統的銅基反射式積分鏡作為新型千瓦級激光積分鏡。

技術領域

本實用新型屬于激光加工用鏡片技術領域，具體涉及一種用于形成均勻線光斑的透射式積分鏡。

背景技術

激光熔覆是通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高密度的激光束與基材表面一起熔凝，在表面形成冶金結合的添料熔覆層。從而顯著改善基材表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性，從而達到表面改性或修復的目的。其中寬帶激光對于加工效率的提升有十分重要的作用。

目前市場上的千瓦級激光積分鏡主要是銅基反射式積分鏡，銅基反射式積分鏡本身容易氧化，在激光照射的高溫下更容易氧化，導致鏡片的反射率降低而燒毀，需要不斷更換。而且二維的銅反射鏡從設計到加工都很復雜，需要依賴外國進口設備才能生產，無法做到自給自足。不僅如此，為了使用反射式積分鏡，激光加工頭必須做成90度轉折的形式，加大了加工頭的體積，無法實現快速的鏡片更換。因此，有必要開發一種可以采用國內設備自行生產，不需要對通用加工頭進行太多改變，同時可以模塊化快速更換的透射式積分鏡。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型公開了一種用于形成均勻線光斑的透射式積分鏡，該透射式積分鏡的入射面為向遠離出光面一側凸出的圓柱面，出光面為向遠離入射面一側凸出的多棱面，多棱面上設有至少一條棱，將多棱面分隔為兩個以上的棱鏡面，可以根據所需的光斑長度設計棱鏡面的寬度，在工作面上獲得長度方向為平頂分布、寬度方向為類高斯分布的光斑，可以采用國內設備自行生產，而且可以快速更換。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種用于形成均勻線光斑的透射式積分鏡，包括積分鏡本體，所述積分鏡本體包括入射面和出光面，其特征在于：所述入射面為向遠離出光面一側凸出的圓柱面，所述出光面為向遠離入射面一側凸出的多棱面，所述多棱面上設有n條棱，將多棱面分隔為n+1個棱鏡面，所述n≥1。

作為優選，上述棱鏡面均為平整的平面。

作為優選，上述n為偶數，偶數條所述棱將多棱面分隔為奇數個棱鏡面，位于最中間的所述棱鏡面為中央棱鏡面，其余為兩側棱鏡面，所述中央棱鏡面與水平面平行，所述兩側棱鏡面對稱分布在中央棱鏡面的兩側，從中央棱鏡面開始逐漸朝向圓柱面一側傾斜，使所有棱鏡面折射出的光線均在工作面上匯聚并完全重合。

作為優選，上述兩側棱鏡面與水平面的夾角為α，所述α最大為積分鏡所采用的材質能夠使垂直入射的光線發生折射的最大傾斜角度。

作為優選，上述圓柱面的曲率半徑設計為能夠使入射光在工作面上聚焦。

作為優選，上述積分鏡的材質為熔融石英或光學玻璃。

作為優選，上述入射面鍍有高抗損傷增透膜。

作為優選，上述積分鏡本體的橫截面呈正方形。

作為優選，上述積分鏡本體的厚度為5-10mm，工作距離為150-450mm。

作為優選，上述棱鏡面的寬度與所需獲得的光斑的長度相等，最外側的兩個所述棱鏡面的寬度可以等于或小于其余棱鏡面的寬度。

本實用新型具有如下的有益效果：