CN213437786U - 一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，涉及激光切割技术领域，包括高斯光束，所述高斯光束通过棱形镜片形成贝塞尔光束，所述贝塞尔光束依次通过聚焦镜片和非球面聚焦镜片，最终形成均匀的聚焦光斑。本实用新型中，本产品利用能量守恒定理，使用非球面聚焦镜片，将高斯贝塞尔激光束整形成均匀贝塞尔激光束，使得最终折射形成的聚焦光斑稳定均匀，保证切割玻璃时能量均匀一致，保证玻璃切割裂缝深度足够。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置。
背景技术
贝塞尔光束是振幅可用第一类贝塞尔函数J。表示的一种特殊光束，具有无衍射特性，最早由J.Durnin于1987年首次提出。此后，人们又发现它具有自恢复特性，这两项特性使得贝塞尔光束在原子操控、能量传输、激光准直与测量、非线性光学等领域得到了广泛的关注。
近年来玻璃等脆性材料，皮秒/飞秒激光配合长焦深成丝/贝塞尔切割头来进行脆性材料的切割，一次切割深度可以达到0.1-3mm，切割断面没有锥度。切割断面粗糙度可以达到0.5-1um，切割强度较高，这种切割方法目前逐渐成为玻璃等脆性材料切割的主流方法。成丝/贝塞尔切割头，可以把激光束压缩到衍射极限，形成小的聚焦光斑，并且具有很长焦深。
但是目前成丝/贝塞尔切割头还存在聚焦光斑不均匀，导致切割玻璃能量不均匀，部分玻璃切割裂缝深度不够。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，包括高斯光束，所述高斯光束通过棱形镜片形成贝塞尔光束，所述贝塞尔光束依次通过聚焦镜片和非球面聚焦镜片，最终形成均匀的聚焦光斑。
优选的，所述贝塞尔光束在聚焦镜片和非球面聚焦镜片之间形成均匀的4f光束。
优选的，所述棱形镜片与聚焦镜片之间的间距大于棱形镜片的焦距。
优选的，所述聚焦镜片和非球面聚焦镜片均为凸透镜。
有益效果
本实用新型中，本产品利用能量守恒定理，使用非球面聚焦镜片，将高斯贝塞尔激光束整形成均匀贝塞尔激光束，使得最终折射形成的聚焦光斑稳定均匀，保证切割玻璃时能量均匀一致，保证玻璃切割裂缝深度足够。
附图说明
图1为本实用新型的光路图；
图2为本实用新型中均匀光束的波形图；
图3为本实用新型中原始高斯光束的波形图。
图例说明：
1、高斯光束；2、棱形镜片；3、贝塞尔光束；4、聚焦镜片；5、4f光束；6、非球面聚焦镜片；7、聚焦光斑。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。
具体实施例：
参照图1，一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，包括高斯光束1，高斯光束1通过棱形镜片2形成贝塞尔光束3，而棱形镜片2与聚焦镜片4之间的间距大于棱形镜片2的焦距，而聚焦镜片4和非球面聚焦镜片6均为凸透镜，贝塞尔光束3依次通过聚焦镜片4和非球面聚焦镜片6，最终形成均匀的聚焦光斑7，贝塞尔光束3在聚焦镜片4和非球面聚焦镜片6之间形成均匀的4f光束5。
如图2和图3所示，经过非球面聚焦镜片6折射后的高斯贝塞尔激光束，高斯激光束整形成的贝塞尔激光束较为均匀稳定，使得最终折射形成的聚焦光斑7稳定均匀，与原始高斯光束1的波形图相比，更为稳定，保证了最终激光切割效果良好。
本实用新型的工作原理：本实用新型，高斯光束1首先经过锥形棱形镜片2形成贝塞尔光束3，经过聚焦镜片4整形成环型贝塞尔光束3，利用能量守恒定理，聚焦镜片4和非球面聚焦镜片6构成4f光束5系统，最终形成贝塞尔激光具有均匀聚焦光斑7。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，包括高斯光束(1)，其特征在于：所述高斯光束(1)通过棱形镜片(2)形成贝塞尔光束(3)，所述贝塞尔光束(3)依次通过聚焦镜片(4)和非球面聚焦镜片(6)，最终形成均匀的聚焦光斑(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，其特征在于：所述贝塞尔光束(3)在聚焦镜片(4)和非球面聚焦镜片(6)之间形成均匀的4f光束(5)。
3.根据权利要求1或2所述的一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，其特征在于：所述棱形镜片(2)与聚焦镜片(4)之间的间距大于棱形镜片(2)的焦距。
4.根据权利要求1所述的一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置，其特征在于：所述聚焦镜片(4)和非球面聚焦镜片(6)均为凸透镜。
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| CN202022509610.8U CN213437786U (zh) | 2020-11-03 | 2020-11-03 | 一种用能量守恒产生均匀贝塞尔激光束的装置 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213437786U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113828912A (zh) * | 2021-08-29 | 2021-12-24 | 深圳市鼎鑫盛光学科技有限公司 | 一种可以调节焦深和光斑大小的贝塞尔玻璃切割镜头 |
| CN115138997A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-10-04 | 武汉引领光学技术有限公司 | 一种多点贝塞尔光束玻璃打孔装置及方法 |
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2020
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| CN113828912A (zh) * | 2021-08-29 | 2021-12-24 | 深圳市鼎鑫盛光学科技有限公司 | 一种可以调节焦深和光斑大小的贝塞尔玻璃切割镜头 |
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