CN117182295A - 基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备，本发明聚焦镜头光线出射端的来自对应准直镜头的诸子光束与聚焦镜头的光轴不平行任一子光束与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与其它子光束的路径不重合；任一子光束中的任一光线与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与该子光束中的其它光线的路径不重合；大幅抑制了回光对诸激光光纤输出激光模块的影响，使回光始终处于安全阈值以下，避免了加工过程中回光对激光器的损伤；提高了激光加工设备的安全性、延长了激光加工设备的寿命，为用户带来实实在在的经济效益，可广泛应用于激光加工产业中。

Description

基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，特别涉及一种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备，可广泛应用于激光加工产业中。

背景技术

在激光加工过程中，激光与被加工表面不可避免的存在回光反射，由于光路可逆，这些回光会进入激光器影响激光器的工作，当回光强度大于某个阈值时，会造成激光器的损坏！因此在激光加工系统中，设法抑制回光对激光器的影响，一直是本行业从业人员追求的一个目标。

目前，激光加工设备有两种构建方法。第一种方法是将小功率激光器合束后变成大功率激光器，再加上光学系统构成所需要的加工设备。由这种方式构建的激光加工设备抑制回光反射的方法有三种：一种方法是利用隔离器的原理隔离掉回光，这种方案只适应小平均功率系统；另一种方法是使光束与被加工表面成一定夹角，将镜面反射方向的光反射出去，这样可以大幅降低回光，这种方法需要始终将光学系统轴线与加工表面保持一个角度，给加工系统带来复杂性，也给加工过程带来不便；第三种办法是监控反射光，超过某一阈值时关闭激光器，这种方法破坏工作的连续性，给加工过程带来不便。总的来看，目前的这些技术方案效果都不理想。第二种构建激光加工设备的方法在中国专利(ZL201921322737.X)“基于多个光纤输出激光模块的复合光斑激光系统及加工头”及中国专利申请(202011133275.4)“基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头”中给出了详细介绍，但其中没有涉及抑制回光的问题。

发明内容

为了解决基于多个光纤输出激光模块的激光加工系统中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备。

为了实现上述目的，本发明的第一种防回光激光系统技术方案概括如下：

一种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统，其特征在于，包括N个光纤输出激光模块、与光纤输出激光模块对应的M个准直镜头以及一个聚焦镜头；其中，N大于等于2，M小于等于N；所述N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的准直镜头的前方焦点附近；所述诸准直镜头在空间并行设置；所述聚焦镜头位于诸准直镜头的光线出射端；每一个光纤输出激光模块的输出光纤端面经与之相对应的准直镜头后，由聚焦镜头成像到后焦点附近，形成复合光斑；

所述聚焦镜头光线出射端的来自对应准直镜头的诸子光束与聚焦镜头的光轴不平行；

任一子光束与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与其它子光束的路径不重合；

任一子光束中的任一光线与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与该子光束中的其它光线的路径不重合。

进一步，所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像叠加在一起形成一个单一的光斑，光斑区域的强度相同；或者光斑区域内中间功率高，边缘功率低；或者边缘功率高中心功率低。

进一步，所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成分布在几个分离区域的光斑。

进一步，所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成环状结构的光斑；或者形成由一个环状结构的光斑及一个位于环状光斑中心的点状光斑组成的光斑。

本发明的第二种防回光激光系统技术方案概括如下：

进一步，包括N个光纤输出激光模块、与光纤输出激光模块对应的M个光学成像系统及与光学成像系统对应的M个光学偏转器件；其中：M大于等于2；M小于等于N；

所述N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的所述光学成像系统的前方；所述光学偏转器件位于与之对应的所述光学成像系统的后方；所述光纤输出激光模块发出的光通过与之对应的所述光学成像系统及与之对应的光学偏转器件后，在光学成像系统后方形成复合光斑；

所述诸光学成像系统中任一光学系统输出光束被加工面镜面反射的光与其它光学系统输出光束的路径不相同；且，任一光学系统输出光束中的光线被加工面镜面反射后的光线不能与该输出光束中的其它光线路径相同。

进一步，所述M个光学成像系统的光轴平行；所述光学偏转器件为光楔或者反射镜。

进一步，通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成一个单一的光斑；所述形成的单一的光斑区域的强度相同；或者光斑区域内中间功率高、边缘功率低；或者光斑区域内中间功率低，边缘功率高。

进一步，通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成分布在几个分离区域的光斑。

进一步，所述诸光纤输出激光模块发光的相对持续时间是相同的，或者是不同的；各光纤输出激光模块发光的相对持续时间内的功率是相同的，或者是不同的；诸光纤输出激光模块发光的相对持续时间是同步的，或者是不同步的；形成光斑形状随时间变化的光斑结构，满足不同激光加工对光斑的要求。

本发明提出的加工设备技术方案为：

含有上述各种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的加工设备。

本发明设计的防回光激光系统的基本思路是：通过适当设置光学系统输出的多束激光的相互位置和角度关系，使诸光束由加工表面镜面反射方向上的光互不干扰，同时，使诸光束由加工表面镜面反射的光对自身也不产生干扰。这就大幅抑制了回光对诸激光光纤输出激光模块的影响，使回光始终处于安全阈值以下，避免了加工过程中回光对激光器的损伤。该方案提高了激光加工设备的安全性、延长了激光加工设备的寿命，为用户带来实实在在的经济效益。

此外，使用该技术方案的、工作于1微米附近波段的激光加工设备可以直接进行高反射材料的加工。当前，1微米附近波段工作的激光加工设备加工低廉、成熟，但由于回光损伤，很难应用到高反射材料的加工中。而可以应用于高反射材料加工的可见光波段的激光加工设备昂贵。采用本发明的技术方案，可使高反射材料的加工成本大幅降低。

附图说明

图1-1为中心功率大边缘功率小的光斑分布示意图。

图1-2为三光点光斑结构示意图。

图1-3为一个环状光斑与一个位于环状光斑中心的点光斑组成的复合光斑示意图。

图1-4为条形光斑结构示意图。

图1-5为方形光斑结构示意图。

图1-6为圆形光斑结构示意图。

图2为本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第一种技术方案的结构示意图。

图3为依据本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第一种技术方案的采用三个准直镜头和一个聚焦镜头的结构示意图。

图4为依据本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第一种技术方案的采用四个准直镜头和一个聚焦镜头的结构示意图。

图5为本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第二种技术方案的结构示意图。

图6为依据本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第二种技术方案的采用三个光学成像系统的结构示意图。

其中：M-1、M-2、…M-i、…、M-N分别表示光纤输出激光模块；CL-1、CL-2、CL-i、…、CL-M分别表示准直镜头；FL表示聚焦镜头；CX-1、CX-2、…、CX-i、…、CX-M分别表示光学成像系统；OP-1、OP-2、OP-i、…、OP-M分别表示光学偏转器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明提出的基于多个光纤输出模块的防回光激光系统及加工设备。所有光纤输出激光模块发出的光为光束，其中单一光纤输出激光模块的光为子光束；在激光加工中，回光不可避免，本发明要解决的问题是，避免能量最强的回光光束，这个问题跟加工面有关系，现在常规加工方式中，加工面基本上都是与聚焦镜头的光轴垂直，因此与聚焦镜头的光轴垂直的反射镜面形成的回光最强，即镜面反射光的回光问题；另外，加工面的凹凸不平是微观的对于整体回光影响甚微，宏观上来说加工面是平面。

在激光加工中，为了满足不同的加工工艺要求，需要各种各样不同结构的光斑。比如点光斑：可以用于切割、焊接及熔覆等应用中；光斑形状可以是圆的或矩形的；光斑内部功率分布可以是高斯分布，也可以是平顶的，还可以是中心高边缘低的，还有中心低边缘高的。再比如组合光斑：光斑分布在多个区域，可以用于切割、焊接等应用。

图1-1到图1-6中给出了激光加工中一些典型的光斑结构。其中，图1-1为中心功率大边缘功率小的光斑分布示意图。这种光斑可以用于切割和焊接，可以提供预热和缓冷功能，在高反射材料的加工中，可以通过预热，降低高功率主光斑的回光反射，保护激光系统。图1-2为三光点光斑结构示意图，这种结构的光斑可以改善焊缝的质量。图1-3为一个环状光斑与一个位于环状光斑中心的点光斑组成的复合光斑示意图，这种光斑可以用于切割和焊接，用于改善切割和焊接的质量。图1-4为条形光斑结构示意图，这种光斑用于激光淬火和宽带熔覆。图1-5为方形光斑结构示意图，可以用于焊接和熔覆加工。图1-6为圆形光斑结构示意图，可以用于切割、焊接及激光熔覆。

本发明提供的技术方案可以构建出各种所需的光斑，并可以防止回光反射对激光系统的伤害。

图2为本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第一种技术方案的结构示意图。该系统包括N个光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N，与光纤输出激光模块对应的M个准直镜头CL-1、CL-2、…、和CL-M，以及一个聚焦镜头FL组成。其中，N大于等于2，M小于等于N；N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的准直镜头的前方焦点附近；诸准直镜头在空间并行设置；聚焦镜头FL位于诸准直镜头的光线出射端；每一个光纤输出激光模块的输出光纤端面经与之相对应的准直镜头后，由聚焦镜头成像到后焦点附近，形成复合光斑。在该系统中，聚焦镜头后方来自诸所述诸准直镜头的光束均不平行于所述聚焦镜头的光轴，且诸光束自身由与聚焦镜头光轴垂直的面的镜面反射光不能进入其自身的准直镜头；聚焦镜头后方来自诸准直镜头的光束相互均处于相对聚焦镜头光轴非180度对称的位置上，并使某个准直镜头输出的光由与聚焦镜头光轴垂直的面的镜面反射光不能进入其它准直镜头。具体来说，就是本发明的防回光激光系统的聚焦镜头光线出射端的来自对应准直镜头的诸子光束与聚焦镜头的光轴不平行；任一子光束与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与其它子光束的路径不重合；任一子光束中的任一光线与聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与该子光束中的其它光线的路径不重合。

在该技术方案中，通常准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N的光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头CL-1、CL-2、…、和CL-M的焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像叠加在一起形成一个单一的光斑，光斑区域的强度相同；或者光斑区域内中间功率高，边缘功率低；或者边缘功率高中心功率低。

在该技术方案中，通常准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N的光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头CL-1、CL-2、…、和CL-M的焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成分布在几个分离区域的光斑。

在该技术方案中，通常准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N的光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头CL-1、CL-2、…、和CL-M的焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成环状结构的光斑；或者形成由一个环状结构的光斑及一个位于环状光斑中心的点状光斑组成的光斑。

图3为依据该技术方案的采用三个准直镜头和一个聚焦镜头的结构示意图。三个准直镜头的CL-1、CL-2和CL-3光轴平行且与聚焦透镜的光轴平行，三个准直镜头的光轴均匀分布在以聚焦镜头光轴为中心的一个直径为D圆周上，若准直镜头的有效通光孔径直径为d，D通常大于2d。

图4为依据该技术方案的采用四个准直镜头和一个聚焦镜头的结构示意图。四个准直镜头的CL-1、CL-2、CL-3和CL-4的光轴平行且与聚焦透镜的光轴平行，四个准直镜头的光轴分布以聚焦镜头光轴为中心的一个直径为D圆周上，若准直镜头的有效通光孔径直径为d，在直径为D的圆周上设置8个通光孔位，然后在4个不处于180对称的位置上设置准直镜头。

图5为本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第二种技术方案的结构示意图。该系统包括N个光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N、与光纤输出激光模块对应的M个光学成像系统CX-1、CX-2、…、和CX-M及与光学成像系统对应的M个光学偏转器件；其中：M大于等于2；M小于等于N。其中：N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的光学成像系统的前方；光学偏转器件位于与之对应的所述光学成像系统的后方；光纤输出激光模块发出的光通过与之对应的光学成像系统及与之对应的光学偏转器件后，在光学成像系统后方形成复合光斑。在该系统中，还需使：诸光学成像系统输出的光相互之间相对于某个反射面(加工表面)处于非180度对称位置上，并使某个所述光学系统输出的光的镜面反射光不能进入其它所述光学成像系统；诸光学成像系统输出的光自身由该反射面产生的镜面反射光不能进入其自身的光学成像系统。

在该系统中，通常M个光学成像系统的光轴平行；光学偏转器件为光楔或者反射镜。

在该系统中，通过调整诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统CX-1、CX-2、…、CX-M的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成一个单一的光斑；形成的单一的光斑区域的强度可以相同；或者光斑区域内中间功率高、边缘功率低；或者光斑区域内中间功率低，边缘功率高。

在该系统中，通过调整诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统CX-1、CX-2、…、CX-M的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成分布在几个分离区域的光斑。

图6为依据本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的第二种技术方案的采用三个光学成像系统的结构示意图。三个成像光学系统的CX-1、CX-2和CX-3光轴平行，三个准直镜头的光轴均匀分布在一个直径为D圆周上，若光学成像系统的有效通光孔径直径为d，D通常大于2d。

在上述两种技术方案中，诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N发光的相对持续时间是相同的，或者是不同的；各光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N发光的相对持续时间内的功率是相同的，或者是不同的；诸光纤输出激光模块M-1、M-2、…、M-N发光的相对持续时间是同步的，或者是不同步的；形成光斑形状随时间变化的光斑结构，满足不同激光加工对光斑的要求。该防回光激光系统技术方案，可以形成各种结构的激光加工光斑，并且可以使这些光斑具有实时改变光斑结构的能力。

本发明提出的加工设备技术方案为：

含有上述各种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统的加工设备。该设备可以用于激光切割、激光焊接、激光熔覆和激光淬火等应用中。

实施例1：根据图3所示的具体技术方案，本发明的某一实施例中，我们构建了一个切割光学系统和焊接光学系统。参数为：1、3个光纤激光器输出光纤芯径20微米，数值孔径0.06；2、光纤输出功率1000瓦至3000瓦，波长1064纳米；3、准直镜头焦距60毫米；4、3个准直镜头光轴平行且与聚焦镜头光轴平行,准直镜头光轴以120度间距分布在以聚焦镜头光轴为中心直径14.5的圆周上；5、聚焦镜头焦距300毫米。该防回光激光系统可以用于高反射材料激光切割和激光焊接中。

实施例2：根据图4所示的具体技术方案，本发明的某一实施例中，我们构建了一个焊接光学系统，光斑为环形。参数为：1、24个光纤输出半导体耦合激光模块，输出光纤芯径105微米，数值孔径0.22，功率160瓦，波长976纳米；2、24个光纤输出激光模块分成四组，每组6个，排成环形，环形光斑直径355微米，位于对应准直镜头前焦点处；3、4个准直镜头焦距50毫米，光轴平行设置且与聚焦镜头光轴平行，其光轴位于以聚焦镜头光轴为中心，直径55的圆周上；4、聚焦镜头焦距200毫米，组合光斑直径1.42毫米。在焊接中，环状光斑通常会给出更好的焊接质量。该系统可以用于高反射材料的焊接中。

实施例3：根据:6所示的具体技术方案，本发明的某一实施例中，我们构建了一个焊接光学系统，光斑结构如图1-2所示。参数为：1、大的主光斑直径1.2毫米，功率2850瓦；两个小的辅助光斑直径0.8毫米，最大功率960瓦，光斑中心间距1.2毫米，连线到大光斑中心距离1毫米；2、大光斑由18个光纤输出半导体激光模块和一个红光至少模块组成，每个功率模块输出功率160瓦，输出光纤芯径106微米，包层直径125微米，波长976微米，红光指示模块功率2瓦，输出光纤芯径106微米包层直径125微米；两个小光斑个由6个光纤输出半导体激光模块和一个红光至少模块组成，每个功率模块输出功率160瓦，输出光纤芯径106微米，包层直径125微米，波长976微米，红光指示模块功率2瓦，输出光纤芯径106微米包层直径125微米；3、3个光学成像系统光轴平行，像面位于同一个平面上；大光斑对应的光学成像系统的放大率为2倍，小光斑对应的光纤成像系统的放大率为2.25倍；4、3个光学成像系统光轴以120度角分布在直径60毫米的圆周上。该系统可以用于铝、铜等高反射材料的焊接中，焊缝质量较好。

在该实施例中，我们将打光斑对应的诸激光模块作为一组统一控制，将两个小光斑对应的诸模块统一控制，可以根据材料特性调整大小光斑之间的能量分布关系，达到更好的焊接效果。

本发明提出的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统及加工设备，可以提供激光加工所需的各种光斑，并且具有实时改变光斑结构的能力，能满足各种激光加工的要求。特别是，防回光措施的采用，可以避免回光对激光器的损伤，提高了设备的使用寿命，可使激光加工设备直接应用到高反射材料的加工中，拓展了设备的应用范围。

Claims (10)

1.一种基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统，其特征在于，包括N个光纤输出激光模块、与光纤输出激光模块对应的M个准直镜头以及一个聚焦镜头；其中，N大于等于2，M小于等于N；所述N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的准直镜头的前方焦点附近；所述诸准直镜头在空间并行设置；所述聚焦镜头位于诸准直镜头的光线出射端；每一个光纤输出激光模块的输出光纤端面经与之相对应的准直镜头后，由聚焦镜头成像到后焦点附近，形成复合光斑；

所述聚焦镜头光线出射端的来自对应准直镜头的诸子光束与聚焦镜头的光轴不平行；

任一子光束与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与其它子光束的路径不重合；

任一子光束中的任一光线与所述聚焦镜头光轴垂直的面产生的镜面反射光与该子光束中的其它光线的路径不重合。

2.根据权利要求1所述的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统，其特征是：所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像叠加在一起形成一个单一的光斑，光斑区域的强度相同；或者光斑区域内中间功率高，边缘功率低；或者边缘功率高中心功率低。

3.根据权利要求1所述的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光加工系统，其特征是：所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成分布在几个分离区域的光斑。

4.根据权利要求1所述的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统，其特征是：所述准直镜头光轴平行且与所述聚焦镜头光轴平行；通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应准直镜头焦距及聚焦镜头焦距，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的准直镜头及所述聚焦镜头后在焦面附近成的像形成环状结构的光斑；或者形成由一个环状结构的光斑及一个位于环状光斑中心的点状光斑组成的光斑。

5.一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的防回光激光系统，其特征是：包括N个光纤输出激光模块、与光纤输出激光模块对应的M个光学成像系统及与光学成像系统对应的M个光学偏转器件；其中：M大于等于2；M小于等于N；

所述N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的所述光学成像系统的前方；所述光学偏转器件位于与之对应的所述光学成像系统的后方；所述光纤输出激光模块发出的光通过与之对应的所述光学成像系统及与之对应的光学偏转器件后，在光学成像系统后方形成复合光斑；

所述诸光学成像系统中任一光学系统输出光束被加工面镜面反射的光与其它光学系统输出光束的路径不相同；且，任一光学系统输出光束中的光线被加工面镜面反射后的光线不能与该输出光束中的其它光线路径相同。

6.根据权利5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的防回光激光系统，其特征是：所述M个光学成像系统的光轴平行；所述光学偏转器件为光楔或者反射镜。

7.根据权利5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的防回光激光系统，其特征是：通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成一个单一的光斑；所述形成的单一的光斑区域的强度相同；或者光斑区域内中间功率高、边缘功率低；或者光斑区域内中间功率低，边缘功率高。

8.根据权利5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的防回光激光系统，其特征是：通过调整诸所述光纤输出激光模块光纤输出端面位置、纤芯形状、纤芯尺寸、所对应成像系统的放大率、及所对应偏转光学器件参数，使诸所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成分布在几个分离区域的光斑。

9.根据权利要求1和权利要求8任一项所述的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统，其特征是：所述诸光纤输出激光模块发光的相对持续时间是相同的，或者是不同的；各光纤输出激光模块发光的相对持续时间内的功率是相同的，或者是不同的；诸光纤输出激光模块发光的相对持续时间是同步的，或者是不同步的；形成光斑形状随时间变化的光斑结构，满足不同激光加工对光斑的要求。

10.激光加工设备，其特征是：含有根据权利要求1和权利要求9任一项所述的基于多个光纤输出激光模块的防回光激光系统。