CN201628816U - 分光系统 - Google Patents
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Abstract
一种分光系统，包括分光镜、全反射镜、扩束镜以及光衰减装置，所述扩束镜、分光镜、全反射镜及光衰减装置依次设置在光传输的光路上，所述扩束镜将激光扩束后射向各处透射率相同的分光镜，所述全反射镜将所述分光镜分光产生的透射光和反射光分别导向指定的方向，所述光衰减装置设于透射光和反射光中功率较强的一束分光的光路上，将功率较强的一束分光的功率衰减为与另一束分光功率相同。采用本实用新型的先扩束后分光的系统可以解决传统的采用精确调整渐变式分光镜位置先分光后扩束的分光装置存在的问题，使分光调整简单、稳定性强且成本更低。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种激光处理装置，尤其是涉及一种用于将一束激光分为多束的分光系统。
【背景技术】
在很多时候，为共享激光发射装置都需要将一束激光分为多束。例如在激光打标系统中，需要将一束激光分为功率相等的两束。
在传统的分光系统中，包括一个渐变式分光镜、两个全反射镜以及两个扩束镜。渐变式分光镜上覆有渐变透光膜系，使镜片的透射率从一端到另一端渐增，在将激光分光时，首先将激光通过渐变式分光镜，通过精确调整渐变式分光镜的位置，使激光的照射点在透射率为50％的位置，从而使透射光和反射光的功率相等。经过分光的两束激光分别由两个全反射镜导向各自对应的扩束镜，然后将激光扩束用于标记。
上述的分光系统存在以下问题：
1、因为采用先分光再扩束，渐变式分光镜片上面的光束直径小，光功率密度高，容易损伤分光镜片；
2、该系统采用先分光再扩束，而激光光束具有一定发散角，光束扩束前由于分光需要，必须先经过一定光程，而扩束前激光发散较大，导致分光后光斑半径有所扩大；
3、为了调节两束分激光功率的比例，需要调节渐变式分光镜片的横向位置，需要精密度较高的导轨(因为精密度较差的话可能改变反射光的方向)，成本较高，调整结构较为复杂，造成分光系统稳定度低；
4、该系统不宜采用先扩束再分光的分光方式，因而需要两个扩束镜。由于入射光光斑较大，光束范围内分光镜片各位置透过率不一样，会导致透过激光和反射激光光强分布不均匀(两束光的光强分布成互补关系)，从而使两束激光标记效果不一致。
【实用新型内容】
鉴于此，有必要针对现有的采用精确调整渐变式分光镜位置先分光后扩束的分光装置存在的问题，提供一种调整简单、稳定性强且成本较低的分光系统。
一种分光系统，包括分光镜、全反射镜、扩束镜以及光衰减装置，所述扩束镜、分光镜、全反射镜及光衰减装置依次设置在光传输的光路上，所述扩束镜将激光扩束后射向各处透射率一致的分光镜，所述全反射镜将所述分光镜分光产生的透射光和反射光分别导向指定的方向，所述光衰减装置设于透射光和反射光中功率较强的一束分光的光路上，将功率较强的一束分光的功率衰减为与另一束分光功率相同。
由于先扩束再分光，不会因为光功率密度过高对分光镜造成损伤；扩束后的激光具有较小的发散角；采用光衰减装置调整功率简单方便且精确度较高；由于分光镜各处透射率大致上相同，因而即使仅采用一个扩束镜先扩束再分光，各个分光光束均匀，不会出现透射光与反射光光束各处的光强度不同的问题，有效节约成本。
优选地，分光镜的透射率为50％±2％。
优选地，所述光衰减装置包括两个相对设置的平衡衰减镜。
优选地，所述两个平衡衰减镜之间互成一角度可调的夹角，并且该夹角被垂直于较强分光方向的直线平分，通过调整所述夹角将功率较强的一束分光的功率衰减为与另一束分光功率相同。
优选地，所述两个平衡衰减镜旋转的方向相反。
优选地，所述平衡衰减镜镀有针对激光波长的增透膜系。
【附图说明】
图1为实施例中的分光系统示意图及其光路示意图；
图2为扩束后的激光与未扩束的激光示意图。
【具体实施方式】
如图1所示，为本实施例的分光系统示意图及其光路示意图。该分光系统包括分光镜100、全反射镜200、扩束镜300以及光衰减装置400。
相对于传统的渐变式分光镜，本实施例的分光镜100各处的透射率相同，保持固定不变。从而即使经过扩束后的激光光斑较大，也不会导致光束的光强分布不均匀的情况。优选地，为使透射光和反射光的功率相差较小，使透射率为48％～52％，更进一步地优选为透射率为50％。
全反射镜200可将透射光和反射光导向指定的方向，包括用于导出透射光的全反射镜202和用于导出反射光的全反射镜204。
由于采用先扩束后分光的分光方式，本实施例仅需要一个扩束镜300即可。
由于分光镜100的透射率不可能恰好为50％，存在一定的误差，因此透射光和反射光在功率上仍然有一些细微的差别，经全反射镜导出后两束分光的功率并不完全相同，因此该分光系统还包括光衰减装置400。光衰减装置400设于两束分光中功率较强的一束分光的光路上将其功率衰减为与另一束分光功率相同。如图1所示，本实施例中假设透射光的功率较强，光衰减装置400设于由透射光导出后的分光的光路上。
本实施例的光衰减装置400包括两个相对设置的平衡衰减镜，两个平衡衰减镜互成一定角度的夹角，并且该夹角被垂直于较强分光方向的直线平分。该角度可通过旋转平衡衰减镜调节，两个平衡衰减镜旋转的方向相反、角度相同，用于补偿一个平衡衰减镜的光路偏移，使光不会偏离原来固定的导出路径。平衡衰减镜镀有针对激光波长的增透膜系，其具有如下的特性：当光垂直入射到其表面时，即入射角为0°时，光几乎全部透过，不会产生衰减；而当入射角逐渐变大时，反射率也逐渐增大，透射率变小，从而使光衰减，达到减小透射光功率的目的。
本实施例采用的是先扩束后分光的分光方式，因此对同样功率的激光来说，其光功率密度较小，因而不容易损伤分光镜片。
此外还降低了激光的发散性。一束激光的光腰半径与其发散角的乘积是一个固定值。如图2所示，为扩束后激光光束502(发散角较小，光腰较大)和未扩束的激光光束504(发散角较大，光腰较小)示意图，两束光的发散角和光腰的乘积相等。因此采用先扩束再分光会使得激光发散角大大减小(取决于扩束倍数，如扩4倍的话，发散角变为原来的1/4)，减小了光斑。
在平衡分光间的功率时，采用平衡衰减镜，只需调整其偏转角度，因而调整机构简单方便，且能达到精确控制。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种分光系统，包括分光镜、全反射镜以及扩束镜，其特征在于，还包括光衰减装置，所述扩束镜、分光镜、全反射镜及光衰减装置依次设置在光传输的光路上，所述扩束镜将激光扩束后射向各处透射率相同的分光镜，所述全反射镜将所述分光镜分光产生的透射光和反射光分别导向指定的方向，所述光衰减装置设于透射光和反射光中功率较强的一束分光的光路上，将功率较强的一束分光的功率衰减为与另一束分光功率相同。
2.如权利要求1所述的分光系统，其特征在于，分光镜的透射率为50％，误差为±2％。
3.如权利要求1所述的分光系统，其特征在于，所述光衰减装置包括两个相对设置的平衡衰减镜。
4.如权利要求3所述的分光系统，其特征在于，所述两个平衡衰减镜之间互成一角度可调的夹角，并且该夹角被垂直于较强分光方向的直线平分，通过调整所述夹角将功率较强的一束分光的功率衰减为与另一束分光功率相同。
5.如权利要求4所述的分光系统，其特征在于，所述两个平衡衰减镜旋转的方向相反。
6.如权利要求3至5中任意一项所述的分光系统，其特征在于，所述平衡衰减镜镀有针对激光波长的增透膜系。
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|---|---|---|---|
| CN2009202057051U CN201628816U (zh) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 分光系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104111238A (zh) * | 2013-04-16 | 2014-10-22 | 烁光特晶科技有限公司 | 一种光学材料透过率的测试系统及测试方法 |
| CN104570217A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-29 | 武汉光迅科技股份有限公司 | 一种集成分光探测的衰减器 |
| CN109483051A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-03-19 | 深圳镭锳激光科技有限公司 | 一种yag多光束分光渐变式光路负反馈控制系统 |
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2009
- 2009-09-28 CN CN2009202057051U patent/CN201628816U/zh not_active Expired - Lifetime
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