[實用新型]基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭

有效

• 申請號: 202022364074.7
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN214937800U
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 方笑塵;方強
• 申請（專利權）人: 方笑塵
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;G02B27/09
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李鵬威

1.一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：包括N個光纖輸出激光模塊、與光纖輸出激光模塊對應的M個光學成像系統及與光學成像系統對應的P個光學偏轉器件；其中：M大于等于2；M小于等于N；P小于等于M；

所述M個光學成像系統的光軸平行；所述N個光纖輸出激光模塊分成M組，每組光纖輸出激光模塊的輸出光纖端面設置在與之對應的所述光學成像系統的前方；所述光學偏轉器件位于與之對應的所述光學成像系統的后方，所述光學偏轉器件為光楔或者反射鏡；所述光纖輸出激光模塊發出的光通過與之對應的所述光學成像系統及與之對應的光學偏轉器件后，在光學成像系統后方形成復合光斑。

2.根據權利要求1所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：所述光纖輸出激光模塊輸出光纖端面通過對應的光學系統及所述偏轉器件后在像面成的像疊加在一起，形成一個單一的光斑；所述形成的單一的光斑區域的強度相同，或者光斑區域內中間功率高、邊緣功率低，或者光斑區域內中間功率低，邊緣功率高，該光斑用于激光切割、焊接等。

3.根據權利要求1所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：所述光纖輸出激光模塊輸出光纖端面通過對應的光學系統及所述偏轉器件后在像面成的像疊加在一起，形成分布在幾個分離區域的光斑，用于激光焊接。

4.根據權利要求1所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：諸光纖輸出激光模塊分成兩組，每組諸光纖輸出激光模塊各對應設置有一個光學成像系統，兩個所述光學成像系統參數相同，兩個所述光學成像系統的光軸位于同一平面且對稱設置在一軸線的兩側，兩組光纖輸出激光模塊輸出光纖的端面各排成一列分別設置在所對應光學成像系統的前方，光纖端面排列方向與兩光學系統軸線所在平面垂直；所述兩光學系統的后方分別設置一個光楔作為偏轉光學器件，使所述光纖端面的像在所述兩光學系統光軸所在平面內向兩光學成像系統軸線的對稱軸方向偏轉，并在中心對稱軸線上重合；重合像形成一均勻條狀光斑，用于激光淬火。

5.根據權利要求1所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：在諸光學成像系統之間設置一送料管，送料管的軸線與所述光學成像系統的軸線平行；所述送料管用于輸送粉狀材料、或者絲狀材料或者條狀材料；所述送料管的送料區域，與諸光纖輸出激光模塊發出的光通過與之對應的諸所述光學成像系統及相應的光學偏轉器件后形成的光斑重疊，用于實現光學燒結加工。

6.根據權利要求5所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：所述光纖輸出激光模塊輸出光纖端面通過對應的光學系統及所述偏轉器件后在像面成的像疊加在一起，形成一個圓形光斑，或者環形光斑，或者條形光斑；所述圓形光斑或者環形光斑或者條形光斑與所述送料管的送料區重疊。

7.根據權利要求5所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：所述諸光纖輸出激光模塊分成兩組，兩個所述光學成像系統參數相同，其光軸位于同一平面且對稱設置在所述送料管的兩側，兩組光纖輸出激光模塊輸出光纖的端面各排成一列分別設置在所對應光學成像系統的前方，光纖端面排列方向與兩光學成像系統軸線所在平面垂直；兩光學成像系統的后方分別設置一個光楔作為偏轉光學器件，使所述光纖端面的像在所述兩光學成像系統光軸所在平面內向所述送料管軸線方向偏轉，并在送料管軸線上重合；重合像與送料管的送粉區重疊，用于寬帶激光熔覆。

8.根據權利要求5所述的一種基于多個光纖輸出模塊和多通道光學系統的激光加工頭，其特征是：所述諸光纖輸出激光模塊分成六組，六個所述光學成像系統參數相同，其光軸等角度分布在以所述送料管軸線為軸線的圓周上；六組所述光纖輸出模塊輸出光纖的端面各排成一圓環，分別設置在對應的光學成像系統的前方；六個所述光學系統的后方分別設置一個光楔作為偏轉光學器件，使所述光纖端面的像向所述送料管軸方向偏轉，并在送料管軸線上重合；重合像與送料管的送粉區重疊，用于高速激光熔覆。