CN114131181A - 一种可控光束阵列的产生方法及装置 - Google Patents

一种可控光束阵列的产生方法及装置 Download PDF

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CN114131181A CN202111470008.0A CN202111470008A CN114131181A CN 114131181 A CN114131181 A CN 114131181A CN 202111470008 A CN202111470008 A CN 202111470008A CN 114131181 A CN114131181 A CN 114131181A
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Abstract

本发明公开了一种可控光束阵列的产生方法,涉及激光加工技术领域,包括S1、生成主激光;S2、接收主激光并按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,所述光束阵列中的主激光和副激光具有相同强度;S3、接收光束阵列中的主激光和多束副激光,并按预设控制方法形成第二预设尺寸的可控光束阵列。还公开了一种可控光束阵列的产生装置。本发明具光束阵列生成效率高、可快速调节、降低激光加工成本、提高激光加工适用范围和保证激光加工的加工精度的优点。

Description

一种可控光束阵列的产生方法及装置
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域,具体涉及一种可控光束阵列的产生方法及装置。
背景技术
高功率超快激光由于具有窄脉冲宽度、高单脉冲能量、高峰值功率密度、加工时热影响区小等优点,在柔性电路板制造,晶圆切割,以及太阳能电池制造等激光精细加工领域具有广泛应用。近年来,具有密度小、比强度高、韧性高的碳纤维增强复合材料(CFRP)在航空航天、汽车等领域应用越来越广泛。波音公司的787客机整个机身、机翼、尾翼等部件都大量采用碳纤维复合材料,大幅减轻了重量。雷克萨斯豪华汽车RCF碳纤维板选用了大量的碳纤维材质,包括引擎盖、车顶以及尾翼等部件来实现轻量化。而高功率超快激光在CFRP的切割等加工中具有广阔应用前景,另外,超快激光制备超疏水表面,用于轮船船体的防污、防腐蚀领域也具有重要应用,但是在目前超快激光应用中,只采用一束高功率超快激光进行加工,加工效率低、应用成本高。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明提供一种可控光束阵列的产生方法及装置。
本发明提出一种可控光束阵列的产生方法,包括:S1、生成主激光;S2、接收主激光并按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,所述光束阵列中的主激光和副激光具有相同强度,其中,所述强度包括重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;S3、接收光束阵列中的主激光和多束副激光,并按预设控制方法形成第二预设尺寸且可调节尺寸的可控光束阵列,所述可控光束阵列用于激光加工作业。整个可控光束阵列的产生过程中,先产生一束主激光,再进行预设分束方法,利用主激光生成多束副激光,此时主激光和全部副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,第一预设尺寸根据需要提前设定,改变预设分束方法就能改变形成的副激光路径,也就能改变形成的光束阵列的尺寸,达到第一预设尺寸的要求,进一步地,再进行预设控制方法,可以对光束阵列中各个副激光和主激光进行单独控制,从而最终形成第二预设尺寸可控光束阵列,第二预设尺寸为激光加工时的需要尺寸,根据加工环境、加工范围、加工精度或加工尺寸的不同来进行不同的预设控制方法,让可控光束阵列的尺寸满足第二预设尺寸的要求。
优选地,预设分束方法包括:S21′、在主激光路径上设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成分散激光;S22′、在分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成副激光,其中,副激光与主激光平行。通过S21′和S22′,能够形成一束副激光,副激光与主激光相互平行,其中一方面,利用半反射镜片和全反射镜片能够可靠保证主激光与副激光具备相同强度,也即具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,另一方面,通过半反射镜片和全反射镜片能够实现快速改变分散激光路径,只需要通过对半反射镜片和全反射镜片的角度进行改变即可,也即对分散激光路径和的副激光路径的调节更加方便,从而能够根据需要合理设计空间利用率,还保证了光束阵列形成的可靠性。
优选地,预设分束方法还包括:S23′、在已有的分散激光路径上分别设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的分散激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的分散激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;S24′、在主激光路径上加设一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成新的分散激光;S25′、在S23′中形成的分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;S26′、依次循环S23′、S24′和S25′。通过S21′、S22′、S23′、S24′和S25′,能够形成多束副激光,每一束副激光与主激光相互平行,可以看出,通过分别在分散激光路径和主激光路径上加设半反射镜片,可以快速增加新的副激光,更关键的是,能够在保证主激光与副激光具备相同强度的基础上,增加新的副激光,也就是能够在保证光束阵列的稳定性和均匀性的基础上,快速改变整个光束阵列的形成尺寸,大大降低了光束阵列的生成成本。
优选地,预设控制方法包括:S31′、在主激光路径或副激光路径上设置开关单元;S32′、当开关单元打开后,主激光或副激光通过,当开关单元关闭后,主激光或副激光被吸收。通过S31′和S32′,对光束阵列中每一个主激光或副激光进行控制,从而实现可控光束阵列的形成;优选地,通过开关单元对光束阵列中主激光或部分副激光吸收与通过,保证可控光束阵列的尺寸满足第二预设尺寸的要求,形成方形、长方形或圆形等形状的可控光束阵列,进一步提高了适用范围。
优选地,所述S2包括:S21、接收主激光;S22、按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;S23、将当前所述主激光和所述副激光形成光束阵列;S24、校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并停止生成主激光。在光束阵列形成后,对光束阵列的尺寸进行校核,判断光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,从而得到整个预设分束方法是否正常完成,如果光束阵列的尺寸与第一预设尺寸不相同,就代表了预设分束方法处理过程存在异常,此时马上发出提醒并停止生成主激光,一方面能够让工作人员迅速处理异常,提高维护效率,另一方面能够避免异常的光束阵列参与到激光加工的过程中,从而进一步保证整个激光加工的可靠性和精确性。
还提供了一种可控光束阵列的产生装置,其特征在于,包括:激光器,用于生成一束主激光;分束组件,用于接收主激光并通过主激光形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时保证主激光和副激光具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,其中,从所述分束组件射出的主激光和多束副激光形成第一预设尺寸的光束阵列;多光束控制器,用于接收主激光和多束副激光并形成第二预设尺寸的可控光束阵列,其中,所述可控光束阵列用于激光加工作业。分束组件可以是衍射光学元件,衍射光学元件包括但不限于空间光调制器,还可以是光纤分束器。
优选地,分束组件包括:设置在主激光指向方向上的主分束通道;多个与主分束通道相互平行的副分束通道;多个半反射镜片;以及多个全反射镜片;其中,所述主分束通道和多个所述副分束通道按第一预设尺寸阵列排列,所述副分束通道上设置一个全反射镜片或一个半反射镜片,所述主分束通道上设置多个半反射镜片;设置在主分束通道的半反射镜片用于被透射过当前一半强度的主激光并且在透射过程中反射当前另一半强度的主激光逃离主分束通道,上述逃离主分束通道的主激光形成分散激光;设置在副分束通道的全反射镜片用于反射当前全部强度的分散激光进入该副分束通道内,上述进入副分束通道内的分散激光沿副分束通道形成副激光;设置在副分束通道的半反射镜片用于被透射过当前一半强度的分散激光并且在透射过程中反射当前另一半强度的分散激光进入副分束通道,上述进入副分束通道内的分散激光沿副分束通道形成副激光。
优选地,多光束控制器包括开关单元,所述开关单元用于控制任意一束或多束副激光消失,以形成第一预设尺寸的可控光束阵列。通过开关单元对光束阵列中部分副激光吸收,来实现控制任意一束或多束副激光消失。
优选地,半反射镜片包括第一透镜,所述第一透镜一侧表面镀有第一金属涂层,所述全反射镜片包括第二透镜,所述第二透镜一侧表面镀有第二金属涂层。金属涂层能够对激光进行部分反射和全部反射,上述中反射的激光强度不代表整个第一透镜和金属涂层吸收的部分,也即激光的强度损耗。
优选地,分束组件还包括校核单元,所述校核单元用于校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并控制激光器停止生成主激光。
本发明的有益效果体现在:
1、在本发明中,利用对一束主激光进行分束,形成第一预设尺寸的光束阵列,实现了大面积高效率加工,有效降低应用成本;更关键的是,其中预设分束方法能够保证最后形成光束阵列所需的全部主激光和副激光都具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,从而保证光束阵列的稳定性和均匀性,保证后续进行激光加工的精度;同时,对光束阵列按预设控制方法进行控制,让光束阵列形成方形、长方形或圆形等形状的可控光束阵列,大大提高了适用范围,广泛应用于超疏水表面制备、碳纤维增强复合材料切割等精细加工领域。
2、在本发明中,一方面,利用半反射镜片和全反射镜片能够可靠保证主激光与副激光具备相同强度,也即具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,另一方面,通过半反射镜片和全反射镜片能够实现快速改变分散激光路径,只需要通过对半反射镜片和全反射镜片的角度进行改变即可,也即对分散激光路径和的副激光路径的调节更加方便,从而能够根据需要合理设计空间利用率,还保证了光束阵列形成的可靠性。
3、在本发明中,通过分别在分散激光路径和主激光路径上加设半反射镜片,可以快速增加新的副激光,更关键的是,能够在保证主激光与副激光具备相同强度的基础上,增加新的副激光,也就是能够在保证光束阵列的稳定性和均匀性的基础上,快速改变整个光束阵列的形成尺寸,大大降低了光束阵列的生成成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明产生方法的步骤示意图;
图2为本发明产生方法中预设控制方法的步骤示意图;
图3为本发明产生方法中预设控制方法的步骤示意图;
图4为本发明产生方法中S2的步骤示意图;
图5为本发明产生装置的结构示意图;
图6为本发明产生装置中分束组件形成一束副激光的结构示意图;
图7为本发明产生装置中分束组件形成多束副激光的结构示意图。
附图标记:
1-激光器,2-分束组件,21-主分束通道,22-副分束通道,23-半反射镜片,24-全反射镜片,25-校核单元,3-多光束控制器,31-开关单元,4-主激光,5-副激光,6-分散激光,7-可控光束阵列。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1至图4所示,一种可控光束阵列的产生方法,包括:
S1、生成主激光;
S2、接收主激光并按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,所述光束阵列中的主激光和副激光具有相同强度,其中,所述强度包括重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;
S3、接收光束阵列中的主激光和多束副激光,并按预设控制方法形成第二预设尺寸且可调节尺寸的可控光束阵列,所述可控光束阵列用于激光加工作业。
在本实施方式中,需要说明的是,整个可控光束阵列的产生过程中,先产生一束主激光,再进行预设分束方法,利用主激光生成多束副激光,此时主激光和全部副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,第一预设尺寸根据需要提前设定,改变预设分束方法就能改变形成的副激光路径,也就能改变形成的光束阵列的尺寸,达到第一预设尺寸的要求,进一步地,再进行预设控制方法,可以对光束阵列中各个副激光和主激光进行单独控制,从而最终形成第二预设尺寸可控光束阵列,第二预设尺寸为激光加工时的需要尺寸,根据加工环境、加工范围、加工精度或加工尺寸的不同来进行不同的预设控制方法,让可控光束阵列的尺寸满足第二预设尺寸的要求。综上所述,利用对一束主激光进行分束,形成第一预设尺寸的光束阵列,实现了大面积高效率加工,有效降低应用成本;更关键的是,其中预设分束方法能够保证最后形成光束阵列所需的全部主激光和副激光都具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,从而保证光束阵列的稳定性和均匀性,保证后续进行激光加工的精度;同时,对光束阵列按预设控制方法进行控制,让光束阵列形成方形、长方形或圆形等形状的可控光束阵列,大大提高了适用范围,广泛应用于超疏水表面制备、碳纤维增强复合材料切割等精细加工领域。
具体地,预设分束方法包括:
S21′、在主激光路径上设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成分散激光;
S22′、在分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成副激光,其中,副激光与主激光平行。
在本实施方式中,需要说明的是,通过S21′和S22′,能够形成一束副激光,副激光与主激光相互平行,其中一方面,利用半反射镜片和全反射镜片能够可靠保证主激光与副激光具备相同强度,也即具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,另一方面,通过半反射镜片和全反射镜片能够实现快速改变分散激光路径,只需要通过对半反射镜片和全反射镜片的角度进行改变即可,也即对分散激光路径和的副激光路径的调节更加方便,从而能够根据需要合理设计空间利用率,还保证了光束阵列形成的可靠性。
具体地,预设分束方法还包括:
S23′、在已有的分散激光路径上分别设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的分散激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的分散激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;
S24′、在主激光路径上加设一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成新的分散激光;
S25′、在S23′中形成的分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;
S26′、依次循环S23′、S24′和S25′。
在本实施方式中,需要说明的是,通过S21′、S22′、S23′、S24′和S25′,能够形成多束副激光,每一束副激光与主激光相互平行,可以看出,通过分别在分散激光路径和主激光路径上加设半反射镜片,可以快速增加新的副激光,更关键的是,能够在保证主激光与副激光具备相同强度的基础上,增加新的副激光,也就是能够在保证光束阵列的稳定性和均匀性的基础上,快速改变整个光束阵列的形成尺寸,大大降低了光束阵列的生成成本。
具体地,预设控制方法包括:
S31′、在主激光路径或副激光路径上设置开关单元;
S32′、当开关单元打开后,主激光或副激光通过,当开关单元关闭后,主激光或副激光被吸收。
在本实施方式中,需要说明的是,通过S31′和S32′,对光束阵列中每一个主激光或副激光进行控制,从而实现可控光束阵列的形成;具体地,通过开关单元对光束阵列中主激光或部分副激光吸收与通过,保证可控光束阵列的尺寸满足第二预设尺寸的要求,形成方形、长方形或圆形等形状的可控光束阵列,进一步提高了适用范围。
具体地,所述S2包括:
S21、接收主激光;
S22、按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;
S23、将当前所述主激光和所述副激光形成光束阵列;
S24、校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并停止生成主激光。
在本实施方式中,需要说明的是,在光束阵列形成后,对光束阵列的尺寸进行校核,判断光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,从而得到整个预设分束方法是否正常完成,如果光束阵列的尺寸与第一预设尺寸不相同,就代表了预设分束方法处理过程存在异常,此时马上发出提醒并停止生成主激光,一方面能够让工作人员迅速处理异常,提高维护效率,另一方面能够避免异常的光束阵列参与到激光加工的过程中,从而进一步保证整个激光加工的可靠性和精确性。
如图5至图7所示,具体地,还提供了一种可控光束阵列的产生装置,其特征在于,包括:激光器1,用于生成一束主激光4;分束组件2,用于接收主激光4并通过主激光4形成一束或多束与主激光4相互平行的副激光5,同时保证主激光4和副激光5具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,其中,从分束组件2射出的主激光4和多束副激光5形成第一预设尺寸的光束阵列;多光束控制器3,用于接收主激光4和多束副激光5并形成第二预设尺寸的可控光束阵列7,其中,可控光束阵列7用于激光加工作业。
在本实施方式中,需要说明的是,分束组件2可以是衍射光学元件,衍射光学元件包括但不限于空间光调制器,还可以是光纤分束器。
具体地,分束组件2包括:设置在主激光4指向方向上的主分束通道21;多个与主分束通道21相互平行的副分束通道22;多个半反射镜片23;以及多个全反射镜片24;其中,主分束通道21和多个副分束通道22按第一预设尺寸阵列排列,副分束通道22上设置一个全反射镜片24或一个半反射镜片23,主分束通道21上设置多个半反射镜片23;设置在主分束通道21的半反射镜片23用于被透射过当前一半强度的主激光4并且在透射过程中反射当前另一半强度的主激光4逃离主分束通道21,上述逃离主分束通道21的主激光4形成分散激光6;设置在副分束通道22的全反射镜片24用于反射当前全部强度的分散激光6进入该副分束通道22内,上述进入副分束通道22内的分散激光6沿副分束通道22形成副激光5;设置在副分束通道22的半反射镜片23用于被透射过当前一半强度的分散激光6并且在透射过程中反射当前另一半强度的分散激光6进入副分束通道22,上述进入副分束通道22内的分散激光6沿副分束通道22形成副激光5。
具体地,多光束控制器3包括开关单元31,开关单元31用于控制任意一束或多束副激光5消失,以形成第一预设尺寸的可控光束阵列7。
在本实施方式中,需要说明的是,通过开关单元31对光束阵列中部分副激光5吸收,来实现控制任意一束或多束副激光5消失。
具体地,半反射镜片23包括第一透镜,第一透镜一侧表面镀有第一金属涂层,全反射镜片24包括第二透镜,第二透镜一侧表面镀有第二金属涂层。
在本实施方式中,需要说明的是,金属涂层能够对激光进行部分反射和全部反射,上述中反射的激光强度不代表整个第一透镜和金属涂层吸收的部分,也即激光的强度损耗。
具体地,分束组件2还包括校核单元25,校核单元25用于校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并控制激光器1停止生成主激光4。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种可控光束阵列的产生方法,其特征在于,包括:
S1、生成主激光;
S2、接收主激光并按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光形成第一预设尺寸的光束阵列,所述光束阵列中的主激光和副激光具有相同强度,其中,所述强度包括重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;
S3、接收光束阵列中的主激光和多束副激光,并按预设控制方法形成第二预设尺寸且可调节尺寸的可控光束阵列,所述可控光束阵列用于激光加工作业。
2.根据权利要求1所述的可控光束阵列的产生方法,其特征在于,所述预设分束方法包括:
S21′、在主激光路径上设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成分散激光;
S22′、在分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成副激光,其中,副激光与主激光平行。
3.根据权利要求2所述的可控光束阵列的产生方法,其特征在于,所述预设分束方法还包括:
S23′、在已有的分散激光路径上分别设置一个半反射镜片,使射向半反射镜片的分散激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的分散激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;
S24′、在主激光路径上加设一个半反射镜片,使射向半反射镜片的主激光的一半强度透过半反射镜片,射向半反射镜片的主激光的另一半强度被半反射镜片反射,反射出的主激光形成新的分散激光;
S25′、在S23′中形成的分散激光路径上设置一个全反射镜片,使射向全反射镜片的分散激光的全部强度被全反射镜片反射,反射出的分散激光形成新的副激光,其中,副激光与主激光平行;
S26′、依次循环S23′、S24′和S25′。
4.根据权利要求3所述的可控光束阵列的产生方法,其特征在于,所述预设控制方法包括:
S31′、在主激光路径或副激光路径上设置开关单元;
S32′、当开关单元打开后,主激光或副激光通过,当开关单元关闭后,主激光或副激光被吸收。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的可控光束阵列的产生方法,其特征在于,所述S2包括:
S21、接收主激光;
S22、按预设分束方法形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时控制所述主激光和所述副激光具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率;
S23、将当前所述主激光和所述副激光形成光束阵列;
S24、校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并停止生成主激光。
6.一种可控光束阵列的产生装置,其特征在于,包括:
激光器,用于生成一束主激光;
分束组件,用于接收主激光并通过主激光形成一束或多束与主激光相互平行的副激光,同时保证主激光和副激光具有相同的重复频率、脉冲宽度和平均输出功率,其中,从所述分束组件射出的主激光和多束副激光形成第一预设尺寸的光束阵列;
多光束控制器,用于接收主激光和多束副激光并形成第二预设尺寸的可控光束阵列,其中,所述可控光束阵列用于激光加工作业。
7.根据权利要求6所述的可控光束阵列的产生装置,其特征在于,所述分束组件包括:
设置在主激光指向方向上的主分束通道;
多个与主分束通道相互平行的副分束通道;
多个半反射镜片;以及
多个全反射镜片;其中,
所述主分束通道和多个所述副分束通道按第一预设尺寸阵列排列,所述副分束通道上设置一个全反射镜片或一个半反射镜片,所述主分束通道上设置多个半反射镜片;
设置在主分束通道的半反射镜片用于被透射过当前一半强度的主激光并且在透射过程中反射当前另一半强度的主激光逃离主分束通道,上述逃离主分束通道的主激光形成分散激光;
设置在副分束通道的全反射镜片用于反射当前全部强度的分散激光进入该副分束通道内,上述进入副分束通道内的分散激光沿副分束通道形成副激光;
设置在副分束通道的半反射镜片用于被透射过当前一半强度的分散激光并且在透射过程中反射当前另一半强度的分散激光进入副分束通道,上述进入副分束通道内的分散激光沿副分束通道形成副激光。
8.根据权利要求7所述的可控光束阵列的产生装置,其特征在于,所述多光束控制器包括开关单元,所述开关单元用于控制任意一束或多束副激光消失,以形成第一预设尺寸的可控光束阵列。
9.根据权利要求8所述的可控光束阵列的产生装置,其特征在于,所述半反射镜片包括第一透镜,所述第一透镜一侧表面镀有第一金属涂层,所述全反射镜片包括第二透镜,所述第二透镜一侧表面镀有第二金属涂层。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的可控光束阵列的产生装置,其特征在于,所述分束组件还包括校核单元,所述校核单元用于校核光束阵列的尺寸是否与第一预设尺寸相同,若不相同,则发出提醒并控制激光器停止生成主激光。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115476062A (zh) * 2022-10-21 2022-12-16 苏州科韵激光科技有限公司 一种激光外光路光束监控系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1461045A (zh) * 2002-05-17 2003-12-10 富士通株式会社 用于通过激光束使半导体结晶化的方法和装置
DE69728372D1 (de) * 1997-02-12 2004-05-06 Miyachi Technos Kk Vorrichtung zum Teilen eines Laserstrahls
CN201780408U (zh) * 2010-05-21 2011-03-30 深圳泰德激光科技有限公司 激光打标分光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69728372D1 (de) * 1997-02-12 2004-05-06 Miyachi Technos Kk Vorrichtung zum Teilen eines Laserstrahls
CN1461045A (zh) * 2002-05-17 2003-12-10 富士通株式会社 用于通过激光束使半导体结晶化的方法和装置
CN201780408U (zh) * 2010-05-21 2011-03-30 深圳泰德激光科技有限公司 激光打标分光装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115476062A (zh) * 2022-10-21 2022-12-16 苏州科韵激光科技有限公司 一种激光外光路光束监控系统及方法

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