CN210090832U - 一种激光分光和独立输出控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光分光和独立输出控制装置，包括沿光束依次安装的第一光束整形装置、分光装置、第一光快门和第二光束整形装置，分光装置的出射端沿光束还依次安装光束偏转装置、第二光快门和第三光束整形装置。在本实用新型的激光分光和独立输出控制装置中，激光首先入射到第一光束整形装置，再入射到分光装置，分出的第一光束经过第一光快门和第二光束整形装置后输出；第二光束先经过光束偏转装置后入射到另外一组的第二光快门和第三光束整形装置后输出，实现两束光路按功率比例分光。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光器技术领域，具体涉及一种激光分光和独立输出控制装置。
背景技术
在激光加工和科研等领域常需要根据不同的加工要求、效率要求对激光进行分光，并控制激光的功率、开关和工作方式。因此，激光分光和输出控制装置有着广泛的应用。
现有的激光器光路分光装置响应慢、精确度不高，分光后各路之间不能实现相互独立控制等缺点。本装置利用特定光学元器件将入射激光按不同功率比例分开成A和B两条光路，每一条光路又可以同理分开成A1、A2和 B1、B2，以此类推实现任意路、任意功率比例的分光；在分光的每一路上安装合适的光快门就可以实现每一路分光的独立控制、互不影响；进而实现一台激光器完成不同工艺、不同工序、不同节拍的加工效果，大大提高激光器利用率和生产效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种激光分光和独立输出控制装置，具有实时、任意比例分光，扩展性强，结构简单，制作成本低等优点，可实现高速、精确、独立快门控制。
本实用新型为达到上述目的，具体通过以下技术方案得以实现的：
一种激光分光和独立输出控制装置，包括沿光束依次安装的第一光束整形装置、分光装置、第一光快门和第二光束整形装置，分光装置的出射端沿光束还依次安装光束偏转装置、第二光快门和第三光束整形装置。
对上述技术方案的进一步改进，第一光束整形装置为单一透镜或透镜组。第一光束整形装置的作用是通过光束变换实现特定距离处特定的光斑尺寸要求，满足后续光路系统需求；第一光束整形装置可置于第一光快门或第二光快门之前的任意位置。
对上述技术方案的进一步改进，分光装置为部分透过率的镜片、偏振片、偏振立方体、格兰棱镜、波片、旋光片、电光晶体和磁光晶体中的一种或几种的组合。分光装置的作用是将入射光按照一定的功率比例分成两路，该功率比例可以是实时调整，也可以是预置固定。
对上述技术方案的进一步改进，第一光快门为声光调制器、电光调制器或机械光闸。第一光快门的作用是对出射激光实现快速、主动控制。
对上述技术方案的进一步改进，第二光束整形装置为单一透镜或透镜组。第二光束整形装置的作用是通过光束变换实现特定距离处特定的光斑尺寸要求，满足实际使用需求。
对上述技术方案的进一步改进，光束偏转装置为反射镜、棱镜和偏振片中的一种或几种的组合。光束偏转装置的作用是改变激光传输方向，可按需求不予安装、或者安装一片乃至多片，位置可以在光路的任意位置处。
对上述技术方案的进一步改进，第二光快门为声光调制器、电光调制器或机械光闸。第二光快门的作用是对出射激光实现快速、主动控制。
对上述技术方案的进一步改进，第三光束整形装置为单一透镜或透镜组。第三光束整形装置的作用是通过光束变换实现特定距离处特定的光斑尺寸要求，满足实际使用需求。
与现有技术相比，在本实用新型的激光分光和独立输出控制装置中，激光首先入射到第一光束整形装置，再入射到分光装置，分出的第一光束经过第一光快门和第二光束整形装置后输出；第二光束先经过光束偏转装置后入射到另外一组的第二光快门和第三光束整形装置后输出，实现两束光路按功率比例分光。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的结构示意图；
图2为本实用新型实施例二的结构示意图；
图3为本实用新型实施例三的结构示意图；
图4为本实用新型实施例四的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。
实施例一
如图1所示，本实用新型的一种激光分光和独立输出控制装置，包括沿光束依次安装的第一光束整形装置1、分光装置2、第一光快门3和第二光束整形装置4，分光装置2的出射端沿光束还依次安装光束偏转装置5、第二光快门6和第三光束整形装置7。
第一光束整形装置1、第二光束整形装置4和第三光束整形装置7的具体类型均包括但不仅限于单一透镜和透镜组，如凸透镜或凸透镜和凹透镜的组合。分光装置2的具体类型包括但不仅限于部分透过率的镜片，或偏振片、偏振立方体、格兰棱镜、波片、旋光片、电光晶体和磁光晶体等偏振改变元件以及其之间的各种组合。第一光快门3和第二光快门6的具体类型均包括但不仅限于声光调制器(AOM)、电光调制器(EOM)和机械光闸。光束偏转装置5的具体类型包括但不仅限于反射镜、棱镜和偏振片。
实施例二
如图2所示，本实施例中，第一光束整形装置1由单片凸透镜构成，分光装置2由半波片2-1、偏振片2-2组合而成，第一光快门3由声光调制器 3-1构成，第二光束整形装置4由凹透镜和凸透镜组成的伽利略望远镜扩束透镜组。分光装置2的出射端沿光束还依次安装光束偏转装置5、第二光快门6和第三光束整形装置7，光束偏转装置5由偏振片构成，第二光快门6 由声光调制器构成，第三光束整形装置7由凹透镜和凸透镜组成的伽利略望远镜扩束透镜组。
激光入射到第一光束整形装置1的凸透镜上，以保证在第一光快门3的声光调制器上得光斑尺寸符合功能要求。通过分光装置2的旋转元件半波片 2-1，实现对入射线偏振光线偏振角度的连续调节，该半波片2-1可根据系统要求预置固定角度，也可通过运动部件带动实现实时角度调节。分光装置2 的偏振片2-2按布儒斯特角放置在光路中，入射的线偏振光按偏振片2-2的偏振方向正交分解为水平偏振光和垂直偏振光，水平偏振光透过元件偏振片 2-2，垂直偏振光则由偏振片2-2反射，从而实现任意功率比例分光成A光路和B光路。
A光路上距离偏振片2-2特定距离处安装高速第一光快门3的声光调制器3-1，通过控制声光调制器3-1驱动信号的幅值和高低电平，就可以实现出射激光的功率调节和高速开关控制。B光路经光束偏振装置5反射后在特定距离处安装高速第二套独立的第二光快门6的声光调制器，偏振片2-2与第一光快门3和第二光快门6之间的光程相等；A光路和B光路上经第一光快门3和第二光快门6出射的激光最后均分别需经过第二光束整形装置4和第三光束整形装置7最终输出。
实施例三
如图3所示，本实施例中，第一光束整形装置1是由凸透镜和凹透镜组成的伽利略望远镜缩束透镜组，分光装置2是部分透过率镜片，第一光快门 3是由电光调制器3-2和偏振片3-3组成，第二光快门6与第一光快门3的结构相同，由电光调制器和偏振片组成；第二光束整形装置4和第三光束整形装置7是由凹透镜和凸透镜组成的伽利略望远镜扩束透镜组，光路偏转装置5是45°全反镜。
激光入射到第一光束整形装置1的缩束透镜组上，以保证在第一光快门3 的电光调制器上的光斑尺寸符合其功能要求；分光装置2部分透过率镜片实现对入射光按膜层的透过率固定比例分光成A光路和B光路。电光调制器 3-2和偏振片3-3一起构成高速光快门，安装在A、B光路上距离2分光部分透过率镜片特定距离处；当输入到A光路的电光调制器3-2的电压为0时，出射光的偏振态不变，完全透过偏振片3-3；当输入到A光路的电光调制器 3-2的电压为1/2波电压时，出射光的偏振态变90度，被偏振片3-3完全反射；从而通过控制电光调制器3-2的电压实现出射激光的高速开关控制和幅值控制；B光路与A光路的开关状态相反；A、B光路通过第一光快门3和第二光快门6的激光最后均分别需经过第二光束整形装置4和第三光束整形装置7的扩束透镜组最终输出。
需要说明的是，电光调制器3-2可以由一块或多块电光晶体组成。
实施例四
如图4所示，本实施例为实施例2和实施例3的组合，分光成C光路和 D光路，C光路按实施例2分束为C1、C2独立控制光路；D光路按实施例 3分束为D1、D2独立控制光路，最终实现任意比例4路分光后独立控制。入射激光通过第一光束整形装置1的凸透镜满足C光路的声光调制器3-1和 D光路的电光调制器3-2处的光斑尺寸要求。
本实用新型中的具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，包括沿光束依次安装的第一光束整形装置(1)、分光装置(2)、第一光快门(3)和第二光束整形装置(4)，分光装置的出射端沿光束还依次安装光束偏转装置(5)、第二光快门(6)和第三光束整形装置(7)。
2.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，第一光束整形装置为单一透镜或透镜组。
3.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，分光装置为部分透过率的镜片，或偏振片、偏振立方体、格兰棱镜、波片、旋光片、电光晶体和磁光晶体中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，第一光快门为声光调制器、电光调制器或机械光闸。
5.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，第二光束整形装置为单一透镜或透镜组。
6.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，光束偏转装置为反射镜、棱镜和偏振片中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，第二光快门为声光调制器、电光调制器或机械光闸。
8.根据权利要求1所述的激光分光和独立输出控制装置，其特征在于，第三光束整形装置为单一透镜或透镜组。
Priority Applications (1)
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| CN201921169900.3U CN210090832U (zh) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 一种激光分光和独立输出控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN210090832U true CN210090832U (zh) | 2020-02-18 |
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Family Applications (1)
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| CN201921169900.3U Active CN210090832U (zh) | 2019-07-24 | 2019-07-24 | 一种激光分光和独立输出控制装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210090832U (zh) |
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2019
- 2019-07-24 CN CN201921169900.3U patent/CN210090832U/zh active Active
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