CN117664019A - 一种高反射材料熔池的检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高反射材料熔池的检测装置和方法，属于激光焊接检测技术领域，检测装置将激光束分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工；将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射，所述第一检测光投射到参考平面得到第一反射光，所述第二检测光投射到高反射材料对应熔池加工位置得到第二反射光，将两束反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取熔池加工位置的深度信息。本方案只需要一个光源，避免了波长选择的限制，同时有利于限制其他波长的杂散光的干扰，可以获得更好加工效果和检测效果。

Description

一种高反射材料熔池的检测装置和方法

技术领域

本发明属于激光焊接检测技术领域，更具体地，涉及一种高反射材料熔池的检测装置和方法。

背景技术

近年来，铜材料被广泛地应用于电力、电子、能源及石化、机械及冶金、交通、轻工、新兴产业等各种领域，对以铜为代表的高反射材料进行激光加工的需求量很大，而用传统方式焊接高导热性和导电性的铜材料时遇到了许多困难。一方面，铜材料的导热性高，需要更大的焊接功率才能达到焊接的条件；另一方面，铜材料反射率高，不能用常用的红外激光或者二氧化碳激光器进行有效焊接。波长450nm的大功率蓝光半导体激光器因其对铜的吸收率高达65％，在针对以铜为代表的高反射材料的加工应用中具备巨大优势，能够显著提高加工质量和加工效率。

但是，在焊接过程中由于加工参数或者母材性质等的变化会导致气孔，裂纹，未焊透等焊接缺陷的产生。这些缺陷不仅会严重影响焊接质量，甚至还有可能造成严重的安全事故，因此，对于激光焊接的检测是十分重要的。传统的人工检测精度较低，同时，其为破坏性检测，且只能进行抽样检测，仍然存在不合格产品出现的可能。而且，无法实时检测的缺陷给进一步加工带来了极大的困难，降低了生产效率。目前已经存在一些实时的无损检测的方法，包括X射线检测，机器视觉检测，超声波检测等，但都存在一定的弊端。X射线检测成本较高，对人体有害，且无法识别与入射角度垂直的缺陷；机器视觉检测抗干扰能力差，容易受杂散光干扰；超声波检测对技术人员操作水平要求高，且不适合复杂工件检测。

鉴于上述检测方式的缺陷，近年来，出现了一种基于光学相干层析成像(OCT)的焊缝质量实时检测方法。该方法需要加工光与检测光两个光源，进行耦合时难度很大，同时考虑到两个光源波长选择的限制条件，目前普遍使用的是中心波长850mm左右的副光束与中心波长1060mm左右的二氧化碳激光器，所以无法实现对铜等高反射材料进行激光焊接。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种高反射材料熔池的检测装置和方法，其目的在于从加工光中分出一部分光作为副光束入射到熔池，反射后进行实时检测；本方法只需要一个光源，避免了波长选择的限制，同时有利于限制其他波长的杂散光的干扰，获得更好熔池深度检测效果，由此解决现有高反射材料激光焊接过程中无法对其质量进行检测的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种高反射材料熔池的检测装置，包括：

激光光源，用于出射激光光束；

主光束模组，设置在所述激光光束的出射光路上，用于将所述激光光束划分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射所述副光束；

副光束模组，设置在所述副光束的出射光路上，用于将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

参考臂模组，设置于所述第一检测光的出射光路上，用于将所述第一检测光投射到参考平面，所述第一检测光被反射成第一反射光并投射；

样品臂模组，设置于所述第二检测光的出射光路上，用于将所述第二检测光投射到所述高反射材料对应熔池加工位置，所述第二检测光被反射成第二反射光并投射；

信号处理模组，设置于所述第一反射光和所述第二反射光的出射光路上，用于将所述第一反射光和所述第二反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取所述熔池加工位置的深度信息。

在其中一个实施例中，在所述激光光源和所述主光束模组之间还设置有：光束准直模组；

所述光束准直模组包括：包含两个沿光路平行放置的凸透镜，所述激光光束到第一块凸透镜在其像方交点处会聚且会聚点在第二个凸透镜的物方焦点上。

在其中一个实施例中，所述主光束模组还包括：

第一反射镜，设置在所述激光光束的出射光路上，用于对入射光束进行反射和透射，分别得到所述主光束和所述副光束，并出射；

第一聚焦透镜，设置在所述主光束的出射光路上，用于将所述第一反射镜反射的主光束聚焦至高反射材料表面进行熔池加工。

在其中一个实施例中，所述主光束模组还包括：

第二反射镜，设置在所述激光光束的出射光路上并在所述第一反射镜之前，用于将所述激光光束对应的入射光束进行反射和透射，反射光入射到所述第一反射镜上作为其入射光束被分束成所述主光束和副光束；

其中，利用所述主光束进行熔池加工时，部分光线被熔池散射逆着入射方向沿原光路返回，通过所述第一聚焦透镜形成平行光，经过所述第一反射镜改变光路后入射到所述第二反射镜上进行部分光反射和部分光透射；

第一图像处理单元，设置于所述第二反射镜对应的部分光透射光路上，用于根据所述部分光获得所述熔池对应的二维形态图像。

在其中一个实施例中，所述副光束模组，包括：第一光隔离器和第一光纤耦合器；

所述第一光隔离器，设置在所述副光束的出射光路上，用于将所述副光束导入第一光纤耦合器的第一端；

所述第一光纤耦合器，与所述第一光隔离器连接，用于将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并分别由第二端和第三端口出射。

在其中一个实施例中，所述参考臂模组包括：

第一平面反射镜，设置于所述第一光纤耦合器的第二端出射光路上，用于改变所述第二端输出的第一检测光的光路；

第二聚焦透镜，设置于所述第一平面反射镜的反射光路上，用于将所述第一平面反射镜的第一检测光聚焦透射；

第二平面反射镜，作为所述参考平面，设置于所述第二聚焦透镜的透射光路上，用于反射所述第一检测光得到第一反射光，所述第一反射光通过所述第二聚焦透镜变为平行光束并入射到所述第一平面反射镜改变传播方向，再沿原光路返回到所述第一光纤耦合器并传输至所述信号处理模组。

在其中一个实施例中，所述样品臂模组包括：

第三平面反射镜，设置于所述第一光纤耦合器的第三端出射光路上，用于改变所述第三端的输出的第二检测光的光路；

第三聚焦透镜，设置于所述第三平面反射镜的反射光路上，用于将所述第三平面反射镜的反射的第二检测光聚焦到所述高反射材料对应熔池加工位置，得到第二反射光；

第四聚焦透镜，设置于所述第二反射光的反射光路上，用于将所述第二反射光转化为平行光；

第四平面反射镜，设置于所述平行光的光路上，用于改变其光路使之进入所述信号处理模组。

在其中一个实施例中，所述信号处理模组包括：

第二光纤耦合器，设置于所述第一反射光和所述第二反射光的出射光路上，用于将所述第一反射光和所述第二反射发生干涉并光合束成所述探测光；

光栅，设置于所述探测光的出射光路上，用于将所述探测光进行分光，按波长大小以不同角度出射；

第二图像处理单元，设置于所述光栅的出射光路上，用于根据各个分光对应的衍射光图像采集所述熔池加工位置的深度信息。

在其中一个实施例中，所述光栅包括多个平行等间距的刻痕；当所述探测光投射到光栅上刻痕对应的狭缝表面时，同一狭缝上不同波长的衍射光具有不同的衍射角，不同狭缝上相同波长的光具有相同的衍射角，以将不同波长的光被分开；所述光栅的能量集中在0级和±1级衍射条纹上。

按照本发明的另一方面，提供了一种高反射材料的熔池检测方法，包括：

S1：出射激光光束；

S2：将所述激光光束划分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射所述副光束；

S2：将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

S3：将所述第一检测光投射到第二平面反射镜，所述第一检测光被反射成第一反射光并投射；

S4：将所述第二检测光投射到所述高反射材料对应熔池加工位置，所述第二检测光被反射成第二反射光并投射；

S5：将所述第一反射光和所述第二反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取所述熔池加工位置的深度信息。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供了一种高反射材料熔池的检测装置，将激光束分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射所述副光束；将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；将所述第一检测光投射到参考平面得到第一反射光，将所述第二检测光投射到所述高反射材料对应熔池加工位置得到第二反射光，将所述第一反射光和所述第二反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取所述熔池加工位置的深度信息。本方案只需要一个光源，避免了波长选择的限制，同时有利于限制其他波长的杂散光的干扰，获得更好熔池深度检测效果。优选地，激光光源可以选择蓝光。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的高反射材料熔池的检测装置的示意图。

图2是本发明一实施例提供的光束准直模组图。

图3是本发明一实施例提供的主光束光路示意图。

图4是本发明一实施例提供的副光束光路示意图。

图5是本发明一实施例提供的参考臂光路示意图。

图6是本发明一实施例提供的样品臂光路示意图。

图7是本发明一实施例提供的信号处理模组原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

下文中，选择激光光束为蓝色光束，高反射材料为Cu进行描述。与传统的基于光学相干层析成像(OCT)的焊缝质量实时检测方法不同，蓝光半导体激光焊接高反射材料的熔池检测装置只需要蓝光半导体激光这一个主动光源来实现高反射材料的焊接，解决了传统方法因双光源的波段选择限制而无法进行高反射材料焊接的问题。同时，从加工光中分出一部分光作为熔池实时检测的主动光源，有利于限制其他波长的杂散光的干扰，从而获得更好的干涉图像和检测效果。蓝光半导体激光焊接高反射材料的熔池检测装置将光束分为焊接光和副光束两大部分，通过摄像头进行熔池二维形貌的观测，通过对发生干涉后的副光束进行处理得到焊缝深度的信息，从而实时检测焊缝的质量，为下一步的焊接指明方向，极大地提高加工精度与效率。

实施例1

本实施例提供了一种高反射材料熔池的检测装置，包括：

激光光源1，用于出射激光光束；主光束模组，设置在激光光束的出射光路上，用于将激光光束划分成主光束和副光束，将主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射副光束；

副光束模组，设置在副光束的出射光路上，用于将副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

参考臂模组，设置于第一检测光的出射光路上，用于将第一检测光投射到参考平面，第一检测光被反射成第一反射光并投射；

样品臂模组，设置于第二检测光的出射光路上，用于将第二检测光投射到高反射材料对应熔池加工位置，第二检测光被反射成第二反射光并投射；

信号处理模组，设置于第一反射光和第二反射光的出射光路上，用于将第一反射光和第二反射光合束成探测光，并从探测光对应的干涉图像中获取熔池加工位置的深度信息。

如图1所示，高反射材料Cu激光焊接的蓝光半导体激光熔池检测装置的应用场景为高反射材料Cu激光焊接及实时检测。由蓝光半导体激光器1产生的蓝光经过光纤2传输到光隔离器3，在光隔离器3的另一端由光纤导出。由于光隔离器3的存在，反射信号无法返回蓝光半导体激光器1，避免了对激光器造成干扰。光束入射到镀有特殊材料的反射镜7上。蓝光在反射镜7处进行分束。主光束经反射镜7改变传播方向后，作为焊接光入射到高反射材料Cu18上进行激光焊接。副光束作为副光束，透过反射镜7后，在光纤耦合器10处进行分束。第一副光束进入参考臂并原路返回光纤耦合器10，之后被传输到光纤耦合器22。第二副光束作为测量光斜入射到高反射材料Cu18上，经反射后在光纤耦合器20中与第三副光束发生干涉。干涉光经一系列处理后经过光栅分光，入射到CCD镜头28上。

优选地，各个光学透镜的中轴线都与光束主光轴重合。

实施例2

如图1和图2所示，本实施例中，在激光光源1和主光束模组之间还设置有：光束准直模组；光束准直模组包括：包含两个沿光路平行放置的凸透镜4和5，激光光束到第一块凸透镜4在其像方交点处会聚且会聚点在第二个凸透镜5的物方焦点上。

如图2所示，光束准直模组由两个凸透镜4，5组成，凸透镜4的焦距为f1，凸透镜5的焦距为f2，两块凸透镜平行放置。经光纤导出的光线具有一定的蓝光发散角，经过凸透镜4的会聚作用后在凸透镜5的焦点处会聚，再经过凸透镜5，得到准直的蓝色激光输出。

其中，第一个凸透镜4的焦距f1小于第二个凸透镜5的焦距f2；两个凸透镜4和5的间距大于f1+f2。

具体的，光束准直模组中，凸透镜4的焦距为f1，凸透镜5的焦距为f2，两块凸透镜平行放置，间距略大于f1+f2。经光纤导出的光线具有一定的蓝光发散角，经过凸透镜4的会聚作用后在凸透镜5的像方焦点处会聚，该会聚点正好位于凸透镜5的物方焦点处，光束经过凸透镜5，得到发散角极小的平行蓝色激光输出。

实施例3

如图1和图3所示，本实施例中，主光束模组包括：第一反射镜7，设置在激光光束的出射光路上，用于对入射光束进行反射和透射，分别得到主光束和副光束，并出射；第一聚焦透镜30，设置在主光束的出射光路上，用于将第一反射镜7反射的主光束聚焦至高反射材料表面进行熔池加工。

实施例4

本实施例中，如图1和图3所示，主光束模组还包括：

第二反射镜6，设置在激光光束的出射光路上并在第一反射镜7之前，用于将激光光束对应的入射光束进行反射和透射，反射光入射到第一反射镜7上作为其入射光束被分束成主光束和副光束；

其中，利用主光束进行熔池加工时，部分光线被熔池散射逆着入射方向沿原光路返回，通过第一聚焦透镜30形成平行光，经过第一反射镜7改变光路后入射到第二反射镜6上进行部分光反射和部分光透射；

第一图像处理单元29，可以为摄像头，设置于第二反射镜6对应的部分光透射光路上，用于根据部分光获得熔池对应的二维形态图像。

如图3所示，经过准直模组准直的光束经过一个镀有特殊材料的反射镜6后实现光束的传播方向的改变，入射到镀有特殊材料的反射镜7上。反射镜7对蓝光的反射率为99.9％，蓝光在反射镜7处进行分束，分解成含有99.9％能量的反射光主光束与含有0.1％能量的透射光副光束。除镀有特殊膜层的反射镜6，7外，其余反射镜均镀有增强蓝光反射的膜层，以减少功率损耗。主光束传播方向垂直于待焊接材料，经过凸透镜30会聚在待焊接材料表面，对高反材料Cu进行蓝光焊接。部分逆着入射方向的反射光沿原路返回，通过凸透镜30形成平行光，经过反射镜7改变传播方向后，入射到镀有特殊材料的反射镜6，摄像头29捕捉到透射光，通过视觉传感器及后期处理，可以清晰观察到熔池的形状尺寸以及焊缝区域的图像。

优选地，所有光学透镜均镀有对蓝光增透的膜层，以降低由透镜表面反射或散射引起的功率损耗。反射镜(6，7)上镀有一层特殊的介质。其中，反射镜6使99％的能量被反射，而允许1％的被高反射材料表面反射回来的光透过被摄像头所捕捉，该透射光的功率应不超过摄像头能探测的最大功率。反射镜7使99.9％的能量被反射进入主光束模组进行高反射材料的焊接，剩余0.1％的能量穿过反射镜7作为测量光进入副光束模组。其余反射镜均镀有增强蓝光反射的膜层，以减少功率损耗。

实施例5

如图1和图4所示，本实施例中，副光束模组，包括：第一光隔离器9和第一光光纤耦合器10；

第一光隔离器9，设置在副光束的出射光路上，用于将副光束导入第一光纤耦合器10的第一端；

第一光纤耦合器10，与第一光隔离器9连接，用于将副光束分成第一检测光和第二检测光并分别由第二端和第三端口出射。

本实施例中，如图4所示，由镀有特殊材料的反射镜7分束后的副光束，经过光纤准直器8会聚后导入光纤，通过光隔离器9导入光纤耦合器10的一端。光纤耦合器10的分光比为50：50，故副光束分成两束各含50％能量的光束从光纤耦合器的另一端分别通过光纤导出。由于光隔离器9的作用，第一副光束的反射光返回光纤耦合器10后，不能向光隔离器9的方向传输，因此只能由光纤导出到光纤耦合器22。

实施例6

如图1和图5所示，本实施例中，参考臂模组包括：

第一平面反射镜12，设置于第一光纤耦合器10的第二端出射光路上，用于改变第二端输出的第一检测光的光路；

第二聚焦透镜13，设置于第一平面反射镜12的反射光路上，用于将第一平面反射镜12的第一检测光聚焦透射；

第二平面反射镜14，作为参考平面，设置于第二聚焦透镜13的透射光路上，用于反射第一检测光得到第一反射光，第一反射光通过第二聚焦透镜13变为平行光束并入射到第一平面反射镜12改变传播方向，再沿原光路返回到第一光纤耦合器10并传输至信号处理模组。

本实施例中，如图5所示，经光纤耦合器10导出的第一副光束，由光纤导出时具有一定的蓝光发散角，经过光纤准直器11后转为平行光出射，入射到反射镜12改变传播方向后，再经凸透镜13汇聚在参考臂的平面反射镜14表面，经平面反射镜14反射后通过透镜13变为平行光束，入射到反射镜12改变传播方向，经过光纤准直器11导入光纤，返回光纤耦合器10。

实施例7

如图1和图6所示，本实施例中，样品臂模组包括：

第三平面反射镜16，设置于第一光纤耦合器10的第三端出射光路上，用于改变第三端的输出的第二检测光的光路；

第三聚焦透镜17，设置于第三平面反射镜16的反射光路上，用于将第三平面反射镜16的反射的第二检测光聚焦到高反射材料对应熔池加工位置，得到第二反射光；

第四聚焦透镜19，设置于第二反射光的反射光路上，用于将第二反射光转化为平行光；

第四平面反射镜20，设置于平行光的光路上，用于改变其光路使之进入信号处理模组。

本实施例中，如图6所示，经光纤耦合器10导出的第二副光束，由光纤导出时具有一定的蓝光发散角，经过光纤准直器15后转为平行光出射，入射到反射镜16改变传播方向，经过凸透镜17会聚后，斜入射到熔池内部，经熔池反射，反射光从另一对称方向射出，通过凸透镜19变为平行光，经过反射镜20改变传播方向，由光纤准直器21导入光纤，传输到光纤耦合器22。

实施例8

如图1和图7所示，本实施例中，信号处理模组包括：

第二光纤耦合器22，设置于第一反射光和第二反射光的出射光路上，用于将第一反射光和第二反射发生干涉并光合束成探测光；

光栅26，设置于探测光的出射光路上，用于将探测光进行分光，按波长大小以不同角度出射；

第二图像处理单元28，可以为CCD镜头，设置于光栅26的出射光路上，用于根据各个分光对应的衍射光图像采集熔池加工位置的深度信息。

本实施例中，如图7所示，样品臂和参考臂的两束相干反射光在光纤耦合器22中合束，发生干涉，从光纤耦合器22另一端通过光纤导出。经光纤导出的光线具有一定的蓝光发散角，经过光纤准直器23后变成平行光，经过能使特殊频率光线通过滤波片24。滤波片24只允许波长为450nm左右的蓝光通过，能够滤除其他波长的干扰光。经过滤波器24的蓝光入射到衰减器25，使能量衰减至CCD镜头合适的光强探测范围，经过光栅26进行分光，按波长大小以不同角度出射，被聚焦镜头27汇聚到CCD镜头28的感光像元上。模组软件对采集到的光谱信号进行处理分析后，对焊缝图像进行重构得到深度信息。

优选地，熔池散射回的光与参考臂的反射光在光纤耦合器22中合束，必须满足发生干涉的条件。参考臂末端平面反射镜14安装在一个可调导轨上，通过调节平面反射镜14的前后距离可以保证参考臂和样品臂的光程差小于光源相干长度，使两束光在光纤耦合器22中发生干涉。

优选地，由于从光纤接口出射的光存在发散角，出射光线呈现圆锥状的扩散束，而无论是在参考臂、样品臂中对光线进行会聚，还是在信号处理模组中对光束进行处理，都需要保证光纤端的出射光是平行光，所以在光纤出射端需要加准直透镜(11，15，23)对光线进行准直。

优选地，由于需要将具有一定宽度的平行光由光纤导入光纤耦合器，所以在光纤入射端需要加准直透镜(8，21)对平行光进行会聚。

优选地，由于本装置涉及多条光路的反射，需要利用光离器对光束的传播方向进行限制。光隔离器仅支持光的单向导通。为避免反射光返回蓝光半导体激光器影响光源的工作状态，需要在蓝光半导体激光器1和准直模组之间添加光隔离器3，使该支路单向导通。同时，为了保证参考臂的反射光与样品臂的反射光合束发生干涉，需要在光纤准直器8和光纤耦合器10之间添加光隔离器9，将参考臂的反射光全部导入光纤耦合器22。

实施例9

本实施例中，光栅包括多个平行等间距的刻痕；当所述探测光投射到光栅上刻痕对应的狭缝表面时，同一狭缝上不同波长的衍射光具有不同的衍射角，不同狭缝上相同波长的光具有相同的衍射角，以将不同波长的光被分开；所述光栅的能量集中在0级和±1级衍射条纹上。

具体的，在信号处理模组中使用的是由大量平行等间距刻痕组成的物理光栅，当平行光投射到狭缝表面时，同一狭缝上不同波长的衍射光具有不同的衍射角，不同狭缝上相同波长的光具有相同的衍射角，当相同波长的平行衍射光经过聚焦透镜时会被聚焦到焦平面的同一个点上，形成单色条纹，于是不同波长的光被汇聚到焦平面的不同位置上，即不同波长的光被分开。平面光栅的能量主要集中在0级和±1级衍射条纹上，但由于0级不存在光栅衍射，所以进行光谱分析时利用一级衍射条纹。

实施例10

本实施例提供了一种高反射材料的熔池检测方法，包括：

S1：出射激光光束；

S2：将激光光束划分成主光束和副光束，将主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射副光束；

S2：将副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

S3：将第一检测光投射到第二平面反射镜14，第一检测光被反射成第一反射光并投射；

S4：将第二检测光投射到高反射材料对应熔池加工位置，第二检测光被反射成第二反射光并投射；

S5：将第一反射光和第二反射光合束成探测光，并从探测光对应的干涉图像中获取熔池加工位置的深度信息。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，包括：

激光光源，用于出射激光光束；

主光束模组，设置在所述激光光束的出射光路上，用于将所述激光光束划分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射所述副光束；

副光束模组，设置在所述副光束的出射光路上，用于将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

参考臂模组，设置于所述第一检测光的出射光路上，用于将所述第一检测光投射到参考平面，所述第一检测光被反射成第一反射光并投射；

样品臂模组，设置于所述第二检测光的出射光路上，用于将所述第二检测光投射到所述高反射材料对应熔池加工位置，所述第二检测光被反射成第二反射光并投射；

信号处理模组，设置于所述第一反射光和所述第二反射光的出射光路上，用于将所述第一反射光和所述第二反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取所述熔池加工位置的深度信息。

2.如权利要求1所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，

在所述激光光源和所述主光束模组之间还设置有：光束准直模组；

所述光束准直模组包括：包含两个沿光路平行放置的凸透镜，所述激光光束到第一块凸透镜在其像方交点处会聚且会聚点在第二个凸透镜的物方焦点上。

3.如权利要求1所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述主光束模组，包括：

第一反射镜，设置在所述激光光束的出射光路上，用于对入射光束进行反射和透射，分别得到所述主光束和所述副光束，并出射；

第一聚焦透镜，设置在所述主光束的出射光路上，用于将所述第一反射镜反射的主光束聚焦至高反射材料表面进行熔池加工。

4.如权利要求3所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述主光束模组还包括：

第二反射镜，设置在所述激光光束的出射光路上并在所述第一反射镜之前，用于将所述激光光束对应的入射光束进行反射和透射，反射光入射到所述第一反射镜上作为其入射光束被分束成所述主光束和副光束；

其中，利用所述主光束进行熔池加工时，部分光线被熔池散射逆着入射方向沿原光路返回，通过所述第一聚焦透镜形成平行光，经过所述第一反射镜改变光路后入射到所述第二反射镜上进行部分光反射和部分光透射；

第一图像处理单元，设置于所述第二反射镜对应的部分光透射光路上，用于根据所述部分光获得所述熔池对应的二维形态图像。

5.如权利要求1所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述副光束模组，包括：第一光隔离器和第一光纤耦合器；

所述第一光隔离器，设置在所述副光束的出射光路上，用于将所述副光束导入第一光纤耦合器的第一端；

所述第一光纤耦合器，与所述第一光隔离器连接，用于将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并分别由第二端和第三端口出射。

6.如权利要求5所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述参考臂模组包括：

第一平面反射镜，设置于所述第一光纤耦合器的第二端出射光路上，用于改变所述第二端输出的第一检测光的光路；

第二聚焦透镜，设置于所述第一平面反射镜的反射光路上，用于将所述第一平面反射镜的第一检测光聚焦透射；

第二平面反射镜，作为所述参考平面，设置于所述第二聚焦透镜的透射光路上，用于反射所述第一检测光得到第一反射光，所述第一反射光通过所述第二聚焦透镜变为平行光束并入射到所述第一平面反射镜改变传播方向，再沿原光路返回到所述第一光纤耦合器并传输至所述信号处理模组。

7.如权利要5所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述样品臂模组包括：

第三平面反射镜，设置于所述第一光纤耦合器的第三端出射光路上，用于改变所述第三端的输出的第二检测光的光路；

第三聚焦透镜，设置于所述第三平面反射镜的反射光路上，用于将所述第三平面反射镜的反射的第二检测光聚焦到所述高反射材料对应熔池加工位置，得到第二反射光；

第四聚焦透镜，设置于所述第二反射光的反射光路上，用于将所述第二反射光转化为平行光；

第四平面反射镜，设置于所述平行光的光路上，用于改变其光路使之进入所述信号处理模组。

8.如权利要求5所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述信号处理模组包括：

第二光纤耦合器，设置于所述第一反射光和所述第二反射光的出射光路上，用于将所述第一反射光和所述第二反射发生干涉并光合束成所述探测光；

光栅，设置于所述探测光的出射光路上，用于将所述探测光进行分光，按波长大小以不同角度出射；

第二图像处理单元，设置于所述光栅的出射光路上，用于根据各个分光对应的衍射光图像采集所述熔池加工位置的深度信息。

9.如权利要求8所述的高反射材料熔池的检测装置，其特征在于，所述光栅包括多个平行等间距的刻痕；当所述探测光投射到光栅上刻痕对应的狭缝表面时，同一狭缝上不同波长的衍射光具有不同的衍射角，不同狭缝上相同波长的光具有相同的衍射角，以将不同波长的光被分开；所述光栅的能量集中在0级和±1级衍射条纹上。

10.一种高反射材料的熔池检测方法，其特征在于，包括：

S1：出射激光光束；

S2：将所述激光光束划分成主光束和副光束，将所述主光束投射至高反射材料表面进行熔池加工，并出射所述副光束；

S2：将所述副光束分成第一检测光和第二检测光并出射；

S3：将所述第一检测光投射到第二平面反射镜，所述第一检测光被反射成第一反射光并投射；

S4：将所述第二检测光投射到所述高反射材料对应熔池加工位置，所述第二检测光被反射成第二反射光并投射；

S5：将所述第一反射光和所述第二反射光合束成探测光，并从所述探测光对应的干涉图像中获取所述熔池加工位置的深度信息。