CN114682908A - 激光输出系统、加工平台及输出方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及激光技术领域，公开了一种激光输出系统、输出加工平台及输出方法，该输出系统提供一种多波长复用光闸能够实现单口输入，多口输出至少两种波长的激光，满足各种加工工艺的需求，并且能够降低加工成本。

Description

激光输出系统、加工平台及输出方法

技术领域

本发明实施例涉及激光技术领域，特别涉及一种激光输出系统、加工平台及输出方法。

背景技术

采用高功率光纤激光或者直接半导体激光进行金属和非金属材料加工处理能够显示出非常优越的性能，但是高功率激光加工处理的更大规模的应用受制于激光器高成本的限制。而激光加工的复用技术是一种有效可行的解决方案，通过采用光开关或者空间光学光闸将一路主光纤激光分为两路或者多路子激光输出，每一路子激光被引入不同的加工平台，这样可以通过控制光闸或光开关的开关实现单个激光快速切换多个加工平台同时或者分时工作，降低应用成本。

目前，最主流的光闸方案，是将光闸或光开关置于光纤激光输出组件之后，每路子激光功率低于主激光功率(分时系统功率会较接近)，考虑光闸光学系统的像差等因素，光斑质量也会比主激光光斑劣化。所以采用传统主流光闸技术，从原理上，分路激光加工性能不可能完全达到单路主激光的最佳加工性能。

同时，由于光闸设置在光纤激光之后，各分路激光波长，光斑特性也和主光路光纤激光类似，对于一些特殊要求高功率但是相对低功率密度，平顶光斑的应用，光纤激光需要相对复杂的定制光斑劣化处理，不仅会增加成本，而且效果可能并不理想。

此外，在某些应用场合中，比如熔覆，特殊的焊接等，光纤激光并不适合，需要采用如半导体激光等较短的波长，更高的功率，较低的功率密度，更均匀的光斑输出。

当前，在需要进行切割，钻孔、特种焊接等综合加工场景下，往往需要同时配置多台分别采用半导体激光器、光纤激光器的激光加工设备，造成实际加工操作复杂，加工费时的同时，使用成本也居高不下。

因此，如果可以在一台激光中将半导体激光和光纤激光有机结合，甚至用一台激光器通过特殊光闸系统同时提供高功率半导体激光和高功率光纤激光，更进一步，不同于传统光闸只能提供只有半导体激光或者只有光纤激光的单输入多口输出，甚至有可能提供同时包含半导体和光纤激光的多个口输出的单光闸，不仅会大大降低客户的运营成本，将各种工艺方便集成，还可以显著降低运行成本。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例的目的是提供一种激光输出系统、加工平台激输出方法，用于解决现有技术中不能同时提供直接多波长激光的多口输出,以满足复杂的加工场景，并且加工操作复杂，加工费时以及加工成本较高的问题。

本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，本发明实施例中提供了一种激光输出系统，包括：

激光模块，用于输出第一激光；

光路切换模块，用于接收所述激光模块输出的第一激光，将所述第一激光分光后增益为第二激光，并将所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

本发明实施例提供了一种加工平台采用如上所述的激光输出系统。

本发明实施例提供了一种激光输出方法，包括：

发射第一激光；

将所述第一激光分光后增益为第二激光，将所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过光路切换模块对输出激光的数量和光路进行控制，能够分时或同时输出一束或多束具有两种以上波长的激光，从而实现将各种激光加工工艺需求，并且能显著降低加工成本；且光路切换模块设置在激光模块的输出端，能够减少对所输出的多束激光中每路子激光的影响，从而得到质量高、效果好的激光光斑。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有技术中传统光闸型光纤激光输出系统的一种结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种激光输出系统的结构框图；

图3(a)是本发明一实施例提供的一种激光输出系统光路示意图(内置正向增益模块)；

图3(b)是本发明一实施例提供的一种激光输出系统光路示意图(外接反向增益模块)；

图4是本发明一实施例提供的一种激光输出系统中激光模块提供的复合激光的光谱示意图；

图5是本发明一实施例提供的一种激光输出系统中第一分光组件的波分工作示意图；

图6是本发明一实施例提供的一种激光输出系统分时工作示意图；

图7是本发明一实施例提供的一种激光输出系统提供多种激光输出的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种加工平台结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种激光输出方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分。

需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参见图1，其示出了一种传统的光闸型光纤激光器输出系统的结构，激光输出系统101中，激光模块110输出泵浦激光L1，该泵浦激光L1通过谐振腔模块122增益输出信号激光L2，所述信号激光L2通过光切换单元120并分路输出多束信号激光L2。

现有技术中的光闸型激光器输出系统只能对一种波长的激光实现分光分路，且分光质量不理想，已经不能满足目前多加工环境的需求。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种激光输出系统、加工平台及输出方法。

请参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种激光输出系统的结构框图，其中，该激光输出系统100包括：激光模块110和光路切换模块120。所述激光模块110用于输出第一激光L1，所述光路切换模块120包括一个输入端，至少两个输出端，用于接收所述激光模块110输出的所述第一激光L1，将所述第一激光L1分光后增益为第二激光L2，并将所述第一激光L1和/或所述第二激光L2分配至不同分路通道，通过至少两个输出端分时或同时输出。

本发明实施例提供的激光器输出系统通过光路切换模块对激光模块所输出激光的数量和光路进行控制，能够输出一束或多束激光，且光路切换模块设置在激光模块的输出端，能够减少对所输出的多束激光中每路子激光的影响，从而得到质量高、效果好的激光光斑。

所述激光模块110可以采用半导体光源，固体激光光源或者光纤激光光源的任一一种。

所述光路切换模块120可以是多波长复用光闸、多波长复用机械光开关或其它光切换组件的任一一种。

所述光路切换模块120还包括至少一增益模块用于接收分光后的至少一路第一激光L1，并将其增益为第二激光L2。所述增益模块可以是将第一激光L1增益放大为第二激光L2后沿光轴正向输出的正向光纤/固体/谐振腔/放大器模块，也可以是将第一激光L1增益为第二激光L2后沿光轴反向输出的反向光纤/固体/谐振腔/放大器模块。

同时，所述增益模块可以作为一个高度集成的器件设置在所述多波长复用光闸/光开关/光切换组件内部，也可以作为一个独立的外接模块设置在所述多波长复用光闸/光开关/光切换组件外部。

另外，所述光路切换模块120的输入端和输出端可以采用传统的传能光纤连接设计，更优选的，所述光路切换模块的输入端和输出端均为可插拔连接端口，其中，输入端与激光模块实现可插拔连接，方便实现对不同光源的更换；输出端可以与激光输出组件直接插拔连接的同时，也可以与外接的谐振腔模块直接插拔连接，便于多波长复用光闸与其他光学器件的模块化组合使用。

需要说明的是，激光输出组件(未图示)需要根据对接的输出端口输出激光的种类和能量参数配置不同种类的输出头模块，例如QBH输出头，QD输出头或Q+输出头等，通过插拔端口更加方便更换。

需要说明的是，在本发明所提供的实施例中，可以选择以正向光纤谐振腔模块、正向光纤放大器模块、正向固体谐振腔模块、正向固体放大器模块、反向光纤谐振腔模块、反向光纤放大器模块、反向固体谐振腔模块或反向固体放大器模块中的任一一种，采用内置于或外接于多波长复用光闸、光开关或其它光切换组件中的任何一种的多种组合设置方式，本发明提供的实施例仅选择其中几种组合进行举例说明，在实际应用中，根据需要也可以采用其他模块与设置方式的组合，不需要拘泥于本发明实施例中的限定。

实施例一

请参见图3a，其示出了本发明实施例一提供的一种具反向增益模块的激光输出系统的光路结构示意图，在该激光输出系统100中，所述激光输出系统100包括激光模块110、多波长复用光闸120和反向谐振腔模块123。所述反向谐振腔模块123是作为外接模块连接于多波长复用光闸120。

所述多波长复用光闸120设有一个输入端130a和至少两个输出端130d,c,e,f，所述多波长复用光闸120的输入端130a与所述激光模块110的输出端连接，用于接收所述第一激光L1，所述多波长复用光闸120的输出端130c,d,e,f与激光输出组件连接，用于输出分路后的第一激光L1和第二激光L2。

所述多波长复用光闸120内设有分光组件，所述分光组件由多个可移动或转动的分光镜或全反射镜组成。其中，分光镜通过设置不同的镀膜系可以将入射光进行不同比例的反射或透射，所述分光组件内还设有旋转装置用于带动所述分光镜或全反射镜转动至特定位置。

具体的，所述分光组件包括：第一分光组件121，设置于靠近所述多波长复用光闸120的输入端130a一侧，所述第一分光组件121包括第一透光面和第一反射面，所述第一透光面能够透射所述第一激光L1，所述第一反射面能够反射所述第一激光L1。

所述分光组件还包括：至少一第四分光组件126，其设置于靠近所述第一分光组件121的第一反射面一侧，所述第四分光组件126包括第四透光面和第四反射面，所述第四透光面能够透射所述第一激光L1，所述第四反射面能够反射所述第一激光L1，经所述第一分光组件121反射的所述第一激光L1通过至少一第四分光组件126控制可以实现分路输出。本实施例中仅示出两个第四分光组件126a、126b，可将反射的所述第一激光L1分配至三个分路通道输出。第四分光组件的数量可根据需要分路的第一激光L1的数量进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述分光组件还包括：第二分光组件124，设置于靠近所述第一分光组件121的第一透光面一侧，所述第二分光组件124包括第二透光面和第二反射面，所述第二透射面能够透射经所述第一分光组件121部分透射出的第一激光L1，所述第二反射面能够反射经所述反向谐振腔模块123增益输出的所述第二激光L2。

所述分光组件还包括：至少一第三分光组件125，其设置于靠近所述第二分光组件124的第二反射面的一侧，所述第三分光组件125包括第三透光面和第三反射面，所述第三透光面能够透射所述第二激光L2，所述第三反射面能够反射所述第二激光L2，经反射的所述第二激光L2通过至少一第三分光组件125控制可以实现分路输出。本实施例中仅示出两个第三分光组件125a、125b，可将反射的所述第一激光L1分配至两个分路通道输出。第三分光组件的数量可根据需要分路的第二激光L2的数量进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述多波长复用光闸120还包括至少一控制模块，所述控制模块包括驱动装置和分光控制器，其中驱动装置分别与所述第一分光组件121和/或第二分光组件124和/或第三分光组件125和/或第四分光组件126连接；分光控制器与所述驱动装置连接，用于控制所述驱动装置带动所述第一分光组件121和/或第二分光组件124和/或第三分光组件125和/或第四分光组件126调整分光的出射角度。

所述多波长复用光闸120还包括：准直透镜127，设于所述多波长复用光闸120靠近输入端130a一侧，用于准直扩束所述激光模块110输出的第一激光L1。

所述多波长复用光闸120还包括：聚焦透镜128，设于所述多波长复用光闸120靠近输出端一侧，用于将通过所述第四分光组件126实现分路输出的第一激光L1或通过所述第三分光组件125实现分路输出的第二激光L2聚焦后通过所述至少两个输出端输出。所述聚焦透镜的数量可根据分路激光的数量进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。可知的，所述输出端与所述聚焦透镜的数量一致。

为了方便说明，本发明实施例中仅示出六个所述聚焦透镜128a、128b、128c、128d、128e和128f，以及对应的示出了六个输出端口130b、130c、130d、130e、130f和130g。

其中，聚焦透镜128a接收自第二分光组件124透射出的第一激光L1，聚焦后输送到所述反向谐振腔模块123，通过反向谐振腔模块123放大为所述第二激光L2并输送回到所述聚焦透镜128a进行准直后入射第二分光组件124的第二反射面，经反射后入射所述第三分光组件125a；聚焦透镜128b接收由所述第三分光组件125a反射后分路输出的第二激光L2，聚焦后通过所述输出端130c输出分路第二激光L2，聚焦透镜128c接收由所述第三分光组件125a透射后由所述第三分光组件125b反射出的第二激光L2，聚焦后通过所述输出端130d输出分路第二激光L2。

所述聚焦透镜128d、128e、128f分别接收自所述第四分光组件126a、126b透射/反射后分路输出的所述第一激光L1，聚焦后分别通过输出端130e、130f和130g输出分路第一激光L1。

实施例二

请参见图3b，本发明实施例二提供了一种激光输出系统，其示出了一种正向增益模块内置的激光输出系统的光路结构示意图，在该激光输出系统100中，所述激光输出系统100包括激光模块110、多波长复用光闸120和正向谐振腔模块122，所述正向谐振腔模块122是以内置方式集成于所述多波长复用光闸120中。

所述多波长复用光闸120还包括第一分光组件121和至少一第四分光组件126a,b。

具体的，所述第一分光组件121设置于靠近所述多波长复用光闸120的输入端130a一侧，所述第一分光组件121包括第一透光面和第一反射面，所述第一透光面能够透射所述第一激光L1，所述第一反射面能够反射所述第一激光L1。

所述至少一第四分光组件126设置于靠近所述第一分光组件121的第一反射面一侧，所述第四分光组件126包括第四透光面和第四反射面，所述第四透光面能够透射所述第一激光L1，所述第四反射面能够反射所述第一激光L1，经所述第一分光组件121反射的所述第一激光L1通过至少一第四分光组件126控制可以实现分路输出。本实施例中仅示出两个第四分光组件126a、126b，可将所述第一激光L1分配至三个分路通道输出。分光组件的数量可根据需要分路的第一激光L1的数量进行设置，不需要拘泥于本发明实施例的限定。

所述多波长复用光闸120还包括：控制模块，与所述分光组件121,126a,126b连接；用于控制驱动所述分光组件121、126a,126b改变调整光的出射类型和出射角度。

所述多波长复用光闸120还包括：准直透镜127，设于所述多波长复用光闸120靠近输入端130a一侧，用于准直扩束所述激光模块110输出的第一激光L1。

所述多波长复用光闸120还包括聚焦透镜128，设于所述多波长复用光闸120靠近输出端一侧。本实施例中仅示出四个聚焦透镜128a、128d、128e、128f，其中，聚焦透镜128a用于将通过所述第一分光组件121透射输出的第一激光L1聚焦后输出至正向谐振腔模块122经增益放大为第二激光L2后通过输出端130b输出；聚焦透镜128d、128e、128f用于将通过所述第四分光组件126实现分路输出的三束第一激光L1聚焦后分别通过输出端130e、130f、130g输出。

本发明实施例二与上述实施例一的区别在于，因为采用正向增益模块，增益放大后的第二激光L2不再回到所述多波长复用光闸120内进行分光分路。

需要说明的是，若正向增益模块插拔外接于多波长复用光闸，也可以直接选用如实施例一中的所述的多波长复用光闸120，在输出端将原来的反向增益模块直接更换为需要的正向增益模块即可。

实施例三

在本发明提供的实施例三中，结合图3a的光路结构，并参考图4和图5示意，提供了一种采用可输出双波长激光的激光输出系统。所述激光模块110采用一种可以同时输出包含两种波长的双波长光纤激光器。例如，输出的第一激光L1同时包含半导体激光和信号激光，所述第一分光组件121的分光镜上设有可以反射半导体激光的镀膜层同时也可以透射光纤激光的镀膜层，使得入射激光中包含的半导体激光L1分光后通过反向光纤激光谐振腔模块成为信号激光L2并进入第三分光组件125的分路通道；同时，入射激光中包含的半导体激光L1分光后进入第四分光组件126的分路通道，上述设置实现了对包含两种不同波长复合激光的分光分路。

实施例四

进一步地，在本发明提供的又一种实施例中，提供了一种可输出不同功率分束激光的激光输出系统。当驱动装置带动分光组件将不同的分光镜旋转或移动到激光入射位置时，因不同分光镜设置的镀膜层膜系不同，可实现将入射激光按照不同的比例配置进入反射通道和透射通道，以使所述激光器系统能够同时输出功率不同的多束激光，从而提高激光器系统的功率利用率，增加激光器系统的应用场景。

实施例五

在本发明实施例五中提供了一种分时工作的激光输出系统，结合图3a和图6所示，示出了一种反向增益的激光输出系统中单束激光分时输出的示意图。

当激光模块100输出的第一激光L1通过第一分光组件121的反射至第四分光组件126a时，驱动装置带动所述第四分光组件126a的全反射镜旋转，在第一时间段，调整反射光的出射角度，使第一激光L1通过第四分光组件126a反射至聚焦透镜128d，自输出端130e输出；在第二时间段，调整反射光的出射角度，使第一激光L1通过第四分光组件126a反射至聚焦透镜128e，自输出端130f输出。其中第一时间段和第二时间段为不同的时间段，自输出端130f输出的第一激光L1和自输出端130g输出的第一激光L1的输出功率相同。

当第一激光L1经过第一分光组件121和第二分光组件124的透射射出后，通过反向谐振腔模块123增益为第二激光L2,并经过第二分光组件124反射射出至第三分光组件125a，驱动装置带动第三分光组件125a的全反射镜旋转，在第三时间段，调整反射光的出射角度，使第二激光L2从第三分光组件125a中反射后进入聚焦透镜128b，自输出端130c输出；在第四时间段，调整反射光的出射角度，第二激光L2从第三分光组件125a中反射后进入聚焦透镜128c，自输出端130d输出。其中第三时间段和第四时间段为不同的时间段，自输出端130c输出的第一激光L1和自输出端130d输出的第一激光L1的输出功率相同。

实施例六

在本发明实施例六中提供了一种可输出特定波长激光的激光输出系统，如图7所述，选择半导体激光器作为输入光源，发射第一激光L1，所述第一激光L1经过多波长复用光闸120的输入端口进入，经第一分光组件121分成两束子第一激光L1，其中一束通过第二分光组件124透射进入可插拔连接在所述多波长复用光闸120输出端口130b的反向光纤谐振腔123a，增益为第二激光L2反向输出到第二分光组件124，由第三分光组件125a反射到子分路通道经输出端口130c传递到特定的光纤激光加工台上使用；

另一路子第一激光L1经第四分光组件126a分光后的一部分第一激光L1反射到子通道经输出端口130e传递到特定的半导体激光加工台上使用；

另一路子第一激光L1经第四分光组件126a分光后的一部分第一激光L1投射到第四分光组件126b、经反射后进入第四分光组件126c并透射进入可插拔连接在输出端口130f的反向固体谐振腔123b，增益为第二激光L2后反向输回到第四分光组件126c，再由第四分光组件126d反射到子分路通道经输出端口130g传递到特定的固体激光加工台上使用。

其中，反向光纤谐振腔123a由1080nm波长的低反光栅，高反光栅，增益光纤组成，激光模块110发射半导体激光束经过该谐振器谐振后经过低反光束输出发散的1080nm激光束，反向固体谐振腔123b由输出镜，激光晶体，高反镜组成，其中输出镜对1080nm光束低反，激光晶体受半导体激光束泵浦后输出1080nm激光束，而高反镜对1080nm激光束高反射。如果该输出光束为准直光，则多波长复用光闸120内部会附加一个准直扩束模块140，把激光束扩束到特定的光斑直径的准直光束。

优选的，激光模块还包括一电压控制模块112，所述电压控制模块112与激光模块中的光源111连接。反向光纤谐振腔123a中的特殊掺杂的增益光纤或反向固体谐振腔123b中特殊掺杂激光晶体可作为一个被动的可饱和吸收体，由于饱和吸收体会将低强度的光吸收，而在光强足够高时让其穿过，通过电压控制模块112脉冲式调节半导体光源的输入电流，从而可以改变输出半导体激光束的脉冲宽度和脉冲峰值。由于输入到激光晶体或者增益光纤的激光能量未达到饱和吸收状态，该半导体光脉冲的前沿都被衰减吸收，当半导体输入的脉冲峰值瞬时功率足够高时，可饱和吸收体达到其产生激光束的阈值，瞬间让激光束通过，则此时输出的激光束峰值能量远高于原来半导体输入的激光束峰值能量，相当于通过该方法我们实现了高峰值能量的脉冲激光输出。

优选的，如果功率比较高的时候，所述光纤谐振腔123a或反向固体谐振腔123b可以内置散热模块，通过内置的风道和水路冷却腔体，提升使用功率。

本发明实施例提出了一种通过提供低成本可插拔的增益模块，在输入光源基本不变化的情况下，即可产生各种一些特定的波长，特定模式，甚至连续和脉冲方式的激光束。例如，通过光束质量比较差的915nm半导体产生光束质量比较好的1080nm的激光器，通过该915nm等泵浦激光输出单脉冲能量比较高的激光束。在客户应用端，客户只需要购买特定的低成本模块，即可实现各种各样的激光器效果，相对当前直接购买激光器，成本大幅下降。

实施例七

请参阅图8，本发明实施例七提供了一种激光加工平台200，该加工平台200采用如本发明实施例所示的激光输出系统100，所述加工平台可以提供多个加工端口出光，可在半导体激光加工、固态激光和/或光纤激光加工中切换使用。

具体地，所述加工平台200采用如上述激光输出系统100，加工平台200可提供如上述激光输出系统提供的第一激光L1和/或第二激光L2对待加工工件进行分时或同时加工，当待加工工件有多道加工工艺需同时实施时，第一激光L1和第二激光L2自不同方位同时出光完成加工；当待加工工件需多道加工工艺逐次实施时，可按需要选择第一激光L1或第二激光L2自一个方位或多个方位逐次出光完成加工。所述加工平台200还包括激光加工头用于与激光输出头适配连接对待加工工件进行加工。需要说明的是，所述激光输出系统100的输出端、所述激光输出头、激光加工头的数量可根据实际需要进行配置。

实施例八

本发明实施例八还提供了一种激光输出方法，请参见图9，其示出了本发明实施例提供的一种激光输出方法的流程图，该方法包括：

发射第一激光；

接受输出的第一激光，并将所述第一激光分成至少两路；

将至少一路所述第一激光增益放大为第二激光；

将所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

具体的，所述激光模块110发射第一激光L1输入至多波长复用光闸120，控制所述多波长复用光闸120的第一分光组件121，部分或全部透射所述第一激光L1，透射出的所述第一激光L1通过所述增益模块增益放大为第二激光L2，当增益模块为反向增益模块时，控制至少一第三分光组件125，反射和/或透射所述第二分光组件反射出的所述第二激光L2，将其分配至不同分路通道，实现分时或同时输出第二激光L2；当增益模块为正向增益模块时，第二激光L2可直接自分路通道输出。

同时，控制所述多波长复用光闸120的第一分光组件121，反射部分或全部所述第一激光L1至一所述第四分光组件126，控制所述至少一第四分光组件反射和/或透射所述第一激光，将所述第一激光L1分配至不同分路通道，实现分时或同时输出第一激光L1。

综上所述，本发明实施例中提供了一种激光输出系统，包括：激光单元、光切换模块和增益模块，其中，激光模块用于输出激光，光切换模块用于接收所述激光模块输出的所述第一激光，将所述第一激光分光后增益为第二激光，并将所述第一激光和/或所述第二激光分配至不同分路通道，通过至少两个输出端口分时或同时输出。

本发明实施例提供的激光输出系统通过光切换模块对输出激光的数量和光路进行控制，能够分时或同时输出一束或多束激光，且多波长复用光闸设置在激光模块的输出端，能够减少对所输出的多束激光中每路子激光的影响，从而得到质量高、效果好的激光光斑。本发明实施例提供的激光输出系统还通过有限的激光模块实现了多种多样的激光束输出，大幅拓展了激光束的类型，以极低的成本实现了多种应用厂家的覆盖。例如，未来客户可以只采购一个半导体光源，两个可插拔的增益模块和一个多波长复用光闸即可实现常规光闸的不同功率，不同纤芯直径光束的输出而且还附带的实现了包括半导体激光输出、光纤激光输出、固体激光输出、脉冲激光输出等不同类型激光束的输出，相对传统加工中需要购买单独输出以上各种光束的激光器，其成本明显大幅下降，因此，本发明提供了一种未来激光模块化，低成本的创造性解决方案。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述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。

Claims (14)

1.一种激光输出系统，其特征在于，包括：

激光模块，用于输出第一激光；

光路切换模块，用于接收所述激光模块输出的第一激光，将所述第一激光分光后增益为第二激光，并将所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

2.根据权利要求1所述的激光输出系统，其特征在于，

所述光路切换模块还包括一多波长复用光闸，用于将所述第一激光分为至少两路第一激光；

所述光路切换模块还包括至少一增益模块，用于接收经所述多波长复用光闸分光后的至少一路第一激光，并将其增益为第二激光，所述增益模块收容于所述多波长复用光闸内部或连接于所述多波长复用光闸外部。

3.根据权利要求2所述的激光输出系统，其特征在于，

所述多波长复用光闸包括至少一控制模块和至少一分光组件，所述控制模块通过控制所述分光组件对射入激光的分光分路，使得所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

4.根据权利要求3所述的激光输出系统，其特征在于，所述分光组件还包括：

一第一分光组件，用于接收所述激光模块输出的所述第一激光，所述第一分光组件包括第一透光面和第一反射面，所述第一透光面用于透射射入的所述第一激光，所述第一反射面用于反射射入的所述第一激光。

5.根据权利要求4所述的激光输出系统，其特征在于，所述分光组件还包括：

至少一第四分光组件，用于接收自所述第一分光组件的第一反射面反射出的第一激光，所述第四分光组件包括第四透光面和第四反射面，所述第四透光面用于透射射入的所述第一激光或所述第二激光，所述第四反射面用于反射射入的所述第一激光或所述第二激光。

6.根据权利要求4所述的激光输出系统，其特征在于，所述分光组件还包括：

一第二分光组件，用于接收自所述第一分光组件透射出的第一激光，所述第二分光组件包括第二透光面和第二反射面，所述第二透光面用于透射射入的所述第一激光，所述第二反射面用于反射射入的所述第二激光。

7.根据权利要求6所述的激光输出系统，其特征在于，所述分光组件还包括：

至少一第三分光组件，用于接收自所述第二分光组件反射出的第二激光，所述第三分光组件包括第三透光面和第三反射面，所述第三透光面用于透射射入的所述第二激光，所述第三反射面用于反射射入的所述第二激光。

8.根据权利要求2所述的激光输出系统，其特征在于，

所述增益模块为正向光纤谐振腔/放大器模块、反向光纤谐振腔模块/放大器模块、正向固体谐振腔模块/放大器模块和/或反向固体谐振腔模块/放大器模块的至少任一一种；其中，

当所述增益模块为正向固体谐振腔模块/放大器模块或反向固体谐振腔模块/放大器模块时，所述多波长复用光闸还包括一准直扩束模块，用于将增益输出的所述第二激光扩束为预设光斑直径的准直光束。

9.根据权利要求1所述的激光输出系统，其特征在于，所述激光模块还包括一电压控制模块，所述电压控制模块与光源连接，用于改变所述第一激光输出的脉冲宽度和脉冲峰值。

10.根据权利要求2中所述的激光输出系统，其特征在于，所述多波长复用光闸设有一个输入端和至少两个输出端，所述输入端与所述激光模块可插拔连接，所述输出端与所述增益模块或激光输出组件可插拔连接。

11.一种激光加工平台，其特征在于，所述加工平台采用如权利要求1-10任一项所述的激光输出系统，用于对待加工工件实施多种工艺的加工。

12.一种激光输出方法，其特征在于，包括：

发射第一激光；

将所述第一激光分光后增益为第二激光，将所述第一激光和/或所述第二激光自至少两个分路通道分时或同时输出。

13.根据权利要求12所述的激光输出方法，其特征在于，所述将所述第一激光分光后增益为第二激光包括：

将所述第一激光分束为至少两路第一激光；

接收至少一路第一激光并将其增益为第二激光。

14.根据权利要求13所述的激光输出方法，其特征在于，若第二激光为固体激光，将所述第二激光扩束为预设光斑直径的准直光束。

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