CN105290623A - 带指示光的激光器激光加工头 - Google Patents

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王强
段云锋
张秀娟
赵水
杨伟
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
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Abstract

一种带指示光的激光器激光加工头，包括位于主光路上的主光路模块及位于主光路模块外部的指示光模块，其中，所述主光路模块包括依次排布在主光路上的准直镜、45°镜、聚光镜及喷嘴，所述45°镜与主光路呈45°夹角而使自位于主光路上的主激光光源发射的主激光及自指示光模块发射的指示光在45°镜处交汇并在主光路上耦合。本实施例中，因指示光模块位于主光路模块的外部，如此在激光器激光加工头的指示激光源需要维护或更换时操作方便、快捷，同时也避免了光子暗化效应带来的输出指示光功率降低的问题。

Description

带指示光的激光器激光加工头
技术领域
本发明涉及一种激光器激光加工头，特别涉及一种带指示光的激光器激光加工头。
背景技术
随着高功率激光器的发展，激光在工业加工领域的应用越来越广泛。一套标准的激光加工装置包括高功率激光器、控制机床和激光加工头。市场上工业加工用的高功率激光器，输出激光波长多数在人眼不可见波段，因此需要增加一个可见光作指示光以便使用。目前高功率光纤激光器通常把指示光集成到光纤激光器内部，即在光纤激光器内部耦合一个可见光波段、带光纤尾纤的半导体激光器(LD)，与光纤激光器产生的不可见激光同路径输出，从而用作输出不可见激光的位置指示。这种方式不仅增加了激光器系统的复杂程度，而且也不便于指示光的拆卸和维护。
同时，又因光纤激光器中的光子暗化效应，会导致光纤的损耗增加，特别是目前的指示光多为红光，根据光子暗化效应的结果，在633nm处的光纤损耗约是1080nm的70倍，所以光子暗化效应将极大地影响红光的输出功率，影响性能指标。
因此，如何解决传统的激光加工设备中指示光维护不方便、功率降低的问题，成为了业界函待解决的一个技术难题。
发明内容
本发明有鉴于此而做出，用于克服现有技术的带指示光的激光器激光加工头所存在一个或更多的问题，至少提供一种有益的选择。
一种带指示光的激光器激光加工头，包括位于主光路上的主光路模块及位于主光路模块外部的指示光模块，其中，所述主光路模块包括依次排布在主光路上的准直镜、45°镜、聚光镜及喷嘴，所述45°镜与主光路呈45°夹角而使自位于主光路上的主激光光源发射的主激光及自指示光模块发射的指示光在45°镜处交汇并在主光路上耦合。
本实施例中，因指示光模块位于主光路模块的外部，如此在激光器激光加工头的指示光模块需要维护或更换时操作方便、快捷，同时也避免了子暗化效应带来的输出指示光功率降低的作用。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的带指示光的激光器激光加工头的工作原理的示意图。
主要元件符号说明
准直镜10
45°镜20
第一表面201
第二表面203
聚光镜30
喷嘴40
指示光模块50
主光路60
主激光70
指示光80
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，本发明的带指示灯的激光器激光加工头包括准直镜10、45°镜20、聚光镜30、喷嘴40及指示光模块50。其中，所述准直镜10、45°镜20、聚光镜30、喷嘴40依次间隔排布在主光路60上而形成主光路模块，而指示光模块50位于与主光路60呈角度设置的辅助光路上且位于主光路模块外部。
其中，主激光光源设置在主光路60上，来自主激光光源的主激光70经准直镜10整形后入射至45°镜20。所述主激光70为不可见光波。
所述45°镜20的长度方向与主光路60的延伸方向呈45°夹角。45°镜20朝向主激光70的第一表面201镀有主激光70波长的增透膜，与第一表面201相对的第二表面203镀有主激光70波长的增透膜及对指示光80具有高效反射作用的反射膜。
所述指示光模块50用于发射指示光80，其设置在切割头上而位于主光路模块的外部。因激光器随着使用时间的增加，光纤自身由于存在光子暗化现象，导致传输激光的损耗，而这个损耗对于不同的波长，损耗比例不一样，相同的条件下，红光的传输损耗是主激光70波长的70倍左右。指示光不经过光纤，可以有效避免损耗。本实施例中，所述指示光模块50包括固定在切割头上的四维调节架及设置在四维调节架上的指示激光源。所述指示激光源经四维调节器调节后，其发出的指示光80的出射方向与主光路60的延伸方向垂直且与45°镜20朝的第二表面203呈45°夹角。所述指示光80为可见光，波长范围在390nm～780nm。本实施例采用的的指示光80是空间准直输出的半导体LD。
请再次参阅图1，所述带指示灯的激光器激光加工头工作时，主激光光源发出的主激光70在主光路60上经准直镜10后入射到45°镜20，透过45°镜20的第一表面201后到达第二表面203，此时指示激光源发出的指示光80入射到45°镜20的第二表面203且经第二表面203的反射膜反射后与主激光70在主光路60上的45°镜20处交汇且耦合，然后经聚光镜30聚光后自喷嘴40输出。本实施例中，所述主激光70与指示光80采用空间光耦合的方式在主光路60上耦合。
本实施例中，因指示光模块50位于主光路模块的外部，如此在激光器激光加工头的指示光模块50需要维护或更换时操作方便、快捷，同时也避免了暗化效应带来的指示光输出功率降低的作用。
带指示灯的激光器激光加工头可用于光纤激光器加工设备，但不限于光纤激光器加工设备。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：包括位于主光路上的主光路模块及位于主光路模块外部的指示光模块，其中，所述主光路模块包括依次排布在主光路上的准直镜、45°镜、聚光镜及喷嘴，所述45°镜与主光路呈45°夹角而使自位于主光路上的主激光光源发射的主激光及自指示光模块发射的指示光在45°镜处交汇并在主光路上耦合。
2.如权利要求1所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：所述主激光与指示光采用空间光耦合的方式在主光路上耦合。
3.如权利要求1所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：所述45°镜片朝向主激光的第一表面镀有主激光增透膜，朝向指示光的第二表面镀有主激光增透膜及指示光反射膜。
4.如权利要求1所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：所述指示光为可见光，波长在390nm～780nm。
5.如权利要求1至4任意一项所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：所述指示光模块包括固定在切割头上的四维调节器及设置在四维调节器上的指示激光源。
6.如权利要求5所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：指示光的出射方向与主光路的延伸方向垂直且与45°镜片的第二表面呈45°夹角。
7.如权利要求1所述的带指示光的激光器激光加工头，其特征在于：指示光是空间准直输出的半导体激光。
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