CN215452022U - 一种扩束衰减器及激光应用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光器技术领域，具体涉及一种扩束衰减器及激光应用系统。该扩束衰减器包括箱体以及安装于箱体内部的第一反射镜、扩束镜装置、第二反射镜、第三反射镜、可调功率衰减装置和第四反射镜；箱体的两个对向的侧壁上分别开设有激光入射口和激光出射口，激光经激光入射口射入箱体内部，通过第一反射镜传输至扩束镜装置，再依次通过第二反射镜和第三反射镜传输至可调功率衰减装置，最后通过第四反射镜的传输经激光出射口射出箱体。本实用新型实现了扩束镜装置、可调功率衰减装置和红光指示装置的紧凑式集成，进而减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

Description

一种扩束衰减器及激光应用系统

技术领域

本实用新型属于激光器技术领域，具体涉及一种扩束衰减器及激光应用系统。

背景技术

激光器在应用时经常需要外加扩束、可调功率衰减、红光指示等功能。传统的方式是在设备集成时分别加装相应的装置以实现上述功能；然而，在实际应用中，传统方式通常体积较大、运行稳定性较差、安装控制不方便，妨碍了激光应用系统集成的效果。

实用新型内容

针对相关技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种扩束衰减器及激光应用系统，实现了扩束镜装置和可调功率衰减装置的紧凑式集成，进而减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

本实用新型提供一种扩束衰减器，包括箱体以及安装于箱体内部的第一反射镜、扩束镜装置、第二反射镜、第三反射镜、可调功率衰减装置和第四反射镜；其中，

箱体的两个对向的侧壁上分别开设有激光入射口和激光出射口；激光经激光入射口射入箱体内部，通过第一反射镜传输至扩束镜装置，再依次通过第二反射镜和第三反射镜传输至可调功率衰减装置，最后通过第四反射镜的传输经激光出射口射出箱体。

本技术方案通过箱体内部各反射镜的布设，实现了扩束镜装置和可调功率衰减装置的紧凑式集成，进而减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

在其中一些实施例中，扩束衰减器还包括安装于箱体内部的红光指示装置，红光指示装置靠近第四反射镜，以通过第四反射镜朝激光出射口的方向传输红光。本技术方案实现了将红光指示装置集成到扩束衰减器内。

在其中一些实施例中，红光指示装置包括红光指示器和用于调节红光指示器于箱体内安装方位的支架，支架可移动地连接于箱体内，红光指示器可移动地连接于支架上。本技术方案通过支架的设置，使红光指示器发出的红光的方位可调整，确保红光指示器发出的红光与激光出射口同心。

在其中一些实施例中，可调功率衰减装置包括电动波片旋转装置和偏振分束平片组件，激光通过第三反射镜依次传输至电动波片旋转装置和偏振分束平片组件，最后通过第四反射镜的传输经激光出射口射出箱体；扩束衰减器还通过线缆与终端上位机连接，以使电动波片旋转装置与终端上位机通信连接。本技术方案实现了对可调功率衰减装置的电动调节和软件操控，更加方便安全。

在其中一些实施例中，偏振分束平片组件包括偏振分束平片和用于调节偏振分束平片于箱体内安装方位的调节座，调节座可移动地连接于箱体内。本技术方案通过调节座的设置，使偏振分束平片的方位可调整。

在其中一些实施例中，扩束衰减器还包括安装于箱体内部的入口光阑，入口光阑位于激光入射口和第一反射镜之间；入口光阑上开设有入光孔，入光孔与激光入射口共轴，且入光孔的孔径小于激光入射口的孔径。本技术方案通过入口光阑的设置，实现了对入射激光的定位，并遮挡杂散光。

在其中一些实施例中，扩束衰减器还包括安装于箱体内部的出口光阑，出口光阑位于第四反射镜和激光出射口之间；出口光阑上开设有出光孔，出光孔与激光出射口共轴，且出光孔的孔径小于激光出射口的孔径。本技术方案通过出口光阑的设置，实现了对出射激光的定位，并遮挡杂散光。

在其中一些实施例中，扩束衰减器还包括第一窗口镜，第一窗口镜贴设于激光入射口的正面，第一窗口镜与激光入射口之间通过第一密封圈密封。

在其中一些实施例中，扩束衰减器还包括第二窗口镜，第二窗口镜贴设于激光出射口的正面，第二窗口镜与激光入射口之间通过第二密封圈密封。

本实用新型还提供一种激光应用系统，包括上述的扩束衰减器；激光应用系统还包括激光器和加工装置，激光器安装于扩束衰减器的激光入射口的一侧，加工装置安装于扩束衰减器的激光出射口的一侧。

基于上述技术方案，本实用新型实施例中的扩束衰减器及激光应用系统，实现了扩束镜装置、可调功率衰减装置和红光指示装置的紧凑式集成，进而减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的扩束衰减器的俯视图(未显示上盖)；

图2为本实用新型的扩束衰减器的立体图一；

图3为本实用新型的扩束衰减器的立体图二(未显示上盖)；

图4为本实用新型的扩束衰减器的立体图三(未显示上盖)；

图5为本实用新型的激光应用系统的俯视图。

图中：

1、扩束衰减器；2、激光器；3、过渡板；4、加工装置；11、箱体；111、上盖；112、底筐；113、激光入射口；114、激光出射口；12、第一反射镜；13、扩束镜装置；14、第二反射镜；15、第三反射镜；16、可调功率衰减装置；161、电动波片旋转装置；162、偏振分束平片组件；1621、偏振分束平片；1622、调节座；1623、第三扁圆安装孔；17、第四反射镜；18、红光指示装置；181、红光指示器；182、支架；1821、第一扁圆安装孔；1822、第二扁圆安装孔；19、入口光阑；191、入光孔；20、出口光阑；201、出光孔；21、第一密封圈；22、第二密封圈；LTC、激光传输通道；RLTC、红光传输通道。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-4所示，本实用新型的扩束衰减器1包括箱体11以及安装于箱体11内部的第一反射镜12、扩束镜装置13、第二反射镜14、第三反射镜15、可调功率衰减装置16和第四反射镜17。其中，

箱体11的两个对向的侧壁上分别开设有激光入射口113和激光出射口114。激光经激光入射口113射入箱体11内部，通过第一反射镜12传输至扩束镜装置13以对激光进行扩束，再依次通过第二反射镜14和第三反射镜15传输至可调功率衰减装置16以对激光进行可调功率衰减，最后通过第四反射镜17的传输经激光出射口114射出箱体，进而形成了图1所示的激光传输通道LTC。

进一步说明，第一反射镜12、第二反射镜14、第三反射镜15和第四反射镜17用于调整激光光束的传输方向，其布设方位是基于激光光束转折传输的需要而设置的。本实施例中的箱体11形状为规则的矩形，第一反射镜12、第二反射镜14、第三反射镜15和第四反射镜17与箱体11的水平面的夹角β均为45°；在满足激光传输方向需要的前提下，上述多个反射镜的方位和夹角β的角度能够使箱体的尺寸最小化。但本实用新型并不以此为限，箱体11形状也可以是不规则形状，本领域技术人员可根据箱体11的实际形状、激光入射和出射的方位需要，灵活设置反射镜的数量以及多个反射镜各自的布设方位，以满足激光传输方向的需要。

进一步地，本实施例中，激光经激光入射口113沿箱体11纵向射入箱体11内部，激光首先投射到距离激光入射113口最近的第一反射镜12上，经其反射后，激光发生90°转折，沿箱体11横向传输至扩束镜装置13，扩束镜装置13实现对激光进行扩束功能，激光光束直径变大；然后，激光投射到第二反射镜14上，经其反射后，激光再次发生90°转折，沿箱体11纵向朝激光出射口114的侧壁方向传输；再然后，激光投射到第三反射镜15上，经其反射后，激光再次发生90°转折，沿箱体11横向传输至可调功率衰减装置16，可调功率衰减装置16实现对激光的可调功率衰减功能，需要说明的是，激光通过第三反射镜15后的传输方向与激光通过第一反射镜12后的传输方向相反；紧接着，激光投射到第四反射镜171上，经其反射后，激光再次发生90°转折，沿箱体11纵向经激光出射口114从扩束衰减器1内输出。因而，通过多个反射镜的布设，使激光传输通道LTC呈现多个转折状态，在有限的箱体空间内实现了扩束镜装置13和可调功率衰减装置16于箱体11内的紧凑式集成，减小了扩束衰减器1的体积。

进一步地，箱体11包括上盖111和底筐112，上盖111和底筐112之间设有密封垫以确保二者之间的密封性。上盖111和底筐112共同形成内部容置腔，第一反射镜12、扩束镜装置13、第二反射镜14、第三反射镜15、可调功率衰减装置16和第四反射镜17均位于容置腔内、并安装于底筐112上。

上述示意性实施例，通过箱体11内部各反射镜的布设，实现了扩束镜装置13和可调功率衰减装置16的紧凑式集成，进而减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

如图1所示，在一些实施例中，扩束衰减器1还包括安装于箱体11内部的红光指示装置18，红光指示装置18靠近第四反射镜17，以通过第四反射镜17朝激光出射口114的方向传输红光，进而形成了红光传输通道RLTC。该示意性实施例，实现了将红光指示装置18集成到扩束衰减器1内。

如图1、图4所示，在一些实施例中，红光指示装置18包括红光指示器181和用于调节红光指示器181于箱体11内安装方位的支架182；支架182可移动地连接于箱体11内，红光指示器181可移动地连接于支架182上。

进一步地，本实施例中的支架182上设有两个第一扁圆安装孔1821，用以与红光指示器181连接；还设有两个第二扁圆安装孔1822，用以与箱体11连接。第一扁圆安装孔1821的轴向平行于箱体11的横向，第二扁圆安装孔1822的轴向平行于箱体11的垂向，用以使红光指示器181相对于箱体11的安装方位可调整。但可以理解的是，本实用新型并不以此为限，本领域技术人员可根据实际情况，灵活设置支架182的结构和其上的安装孔的数量、形状和布设方位。

上述示意性实施例，通过支架182的设置，使红光指示器181发出的红光的方位可调整，确保红光指示器181发出的红光与激光出射口114同心，使红光能精准对正出射激光，实现红光指示功能。

如图1所示，在一些实施例中，可调功率衰减装置16包括电动波片旋转装置161和偏振分束平片组件162，激光通过第三反射镜15依次传输至电动波片旋转装置161和偏振分束平片组件162，最后通过第四反射镜17的传输经激光出射口114射出箱体11；扩束衰减器1还通过线缆与终端上位机(未绘示)连接，以使电动波片旋转装置161与终端上位机通信连接。

进一步地，主要由电动波片旋转装置161和偏振分束平片组件162组成的可调功率衰减装置16，实质上为一种电动衰减器；通过终端上位机内置的软件对电动波片旋转装置161的工作状态进行操控，实现可调功率衰减功能。需要说明的是，终端上位机也可与红光指示器181通信连接，通过终端上位机内置的软件对红光指示器181的运行进行操控。

上述示意性实施例，实现了对可调功率衰减装置16的电动调节和软件操控，相比于手动调节功率衰减装置而言，更加方便安全。

如图1、图4所示，在一些实施例中，偏振分束平片组件162包括偏振分束平片1621和用于调节偏振分束平片1621于箱体11内安装方位的调节座1622，调节座1622可移动地连接于箱体11内。

进一步地，本实施例中的调节座1622上设有第三扁圆安装孔1623，用以使调节座1622相对于箱体11的安装方位可调整，即偏振分束平片1621相对于箱体11的安装方位可调整。但可以理解的是，本实用新型并不以此为限，本领域技术人员可根据实际情况，灵活设置调节座1622的结构和其上的安装孔的数量、形状和布设方位。

上述示意性实施例，通过调节座1622的设置，使偏振分束平片1621的安装方位可调整。

如图1、图3所示，在一些实施例中，扩束衰减器1还包括安装于箱体11内部的入口光阑19，入口光阑19位于激光入射口113和第一反射镜12之间。入口光阑19上开设有入光孔191，入光孔191与激光入射口113共轴，且入光孔191的孔径小于激光入射口113的孔径。该示意性实施例，通过入口光阑19的设置，实现了对入射激光的定位，并遮挡杂散光。

如图1、图4所示，在一些实施例中，扩束衰减器1还包括安装于箱体11内部的出口光阑20，出口光阑20位于第四反射镜17和激光出射口114之间；出口光阑20上开设有出光孔201，出光孔201与激光出射口114共轴，且出光孔201的孔径小于激光出射口114的孔径。该示意性实施例，通过出口光阑20的设置，实现了对出射激光的定位，并遮挡杂散光。

如图1、图4所示，在一些实施例中，扩束衰减器1还包括第一窗口镜(未绘示)，第一窗口镜贴设于激光入射口113的正面，第一窗口镜与激光入射口113之间通过第一密封圈21密封。如图1、图3所示，在一些实施例中，扩束衰减器1还包括第二窗口镜(未绘示)，第二窗口镜贴设于激光出射口114的正面，第二窗口镜与激光入射口114之间通过第二密封圈22密封。上述示意性实施例，确保扩束衰减器1的密封性和内部清洁度，减少了因环境污染而导致扩束衰减器1内部各元件的损坏，确保激光于扩束衰减器1内的传输效果。

如图5所示，本实用新型还提供一种激光应用系统，包括上述的扩束衰减器1。激光应用系统还包括激光器2和加工装置4，激光器1安装于扩束衰减器1的激光入射口113的一侧，加工装置4安装于扩束衰减器1的激光出射口114的一侧。进一步地，根据实际装配需要，加工装置4可通过过渡板3与扩束衰减器1安装。

结合图1-5对激光应用系统的运行做简要说明：激光器2输出的激光经第一窗口镜和激光入射口113进入扩束衰减器1内，激光穿过入口光阑19后经第一反射镜12、扩束镜装置13、第二反射镜14、第三反射镜15、可调功率衰减装置16、第四反射镜17的传输后，穿过出口光阑20经激光出射口114和第二窗口镜从扩束衰减器1内输出；与此同时，红光指示装置18发出的红光与出射激光同心传输，使出射激光具有红光指示功能；进而红色激光经过渡板3传输到加工装置4内，实现激光应用系统的运行。

进一步说明，该实施例中扩束衰减器1内多个反射镜的布设，调整了激光光束的传输方向，提高了对激光器2输出的激光的适应性，防止激光器2输出的激光指向不佳而导致激光光路无法安装和实施。

上述示意性实施例，通过扩束衰减器1的设置，极大减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果。

通过对本实用新型的扩束衰减器及激光应用系统的多个实施例的说明，可以看到本实用新型至少具有以下一种或多种优点：

1、实现了扩束镜装置13、可调功率衰减装置16和红光指示装置18的紧凑式集成，减小了激光应用系统的体积，提高了运行稳定性，便于安装和控制，改善了激光应用系统集成的效果；

2、实现对可调功率衰减装置16的电动调节和软件操控，更加方便安全。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种扩束衰减器，其特征在于，包括箱体以及安装于所述箱体内部的第一反射镜、扩束镜装置、第二反射镜、第三反射镜、可调功率衰减装置和第四反射镜；其中，

所述箱体的两个对向的侧壁上分别开设有激光入射口和激光出射口；激光经所述激光入射口射入所述箱体内部，通过所述第一反射镜传输至所述扩束镜装置，再依次通过所述第二反射镜和所述第三反射镜传输至所述可调功率衰减装置，最后通过所述第四反射镜的传输经所述激光出射口射出所述箱体。

2.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述扩束衰减器还包括安装于所述箱体内部的红光指示装置，所述红光指示装置靠近所述第四反射镜，以通过所述第四反射镜朝所述激光出射口的方向传输红光。

3.根据权利要求2所述的扩束衰减器，其特征在于，所述红光指示装置包括红光指示器和用于调节所述红光指示器于所述箱体内安装方位的支架，所述支架可移动地连接于所述箱体内，所述红光指示器可移动地连接于所述支架上。

4.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述可调功率衰减装置包括电动波片旋转装置和偏振分束平片组件，所述激光通过所述第三反射镜依次传输至所述电动波片旋转装置和所述偏振分束平片组件，最后通过所述第四反射镜的传输经所述激光出射口射出所述箱体；所述扩束衰减器还通过线缆与终端上位机连接，以使所述电动波片旋转装置与所述终端上位机通信连接。

5.根据权利要求4所述的扩束衰减器，其特征在于，所述偏振分束平片组件包括偏振分束平片和用于调节所述偏振分束平片于所述箱体内安装方位的调节座，所述调节座可移动地连接于所述箱体内。

6.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述扩束衰减器还包括安装于所述箱体内部的入口光阑，所述入口光阑位于所述激光入射口和所述第一反射镜之间；所述入口光阑上开设有入光孔，所述入光孔与所述激光入射口共轴，且所述入光孔的孔径小于所述激光入射口的孔径。

7.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述扩束衰减器还包括安装于所述箱体内部的出口光阑，所述出口光阑位于所述第四反射镜和所述激光出射口之间；所述出口光阑上开设有出光孔，所述出光孔与所述激光出射口共轴，且所述出光孔的孔径小于所述激光出射口的孔径。

8.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述扩束衰减器还包括第一窗口镜，所述第一窗口镜贴设于所述激光入射口的正面，所述第一窗口镜与所述激光入射口之间通过第一密封圈密封。

9.根据权利要求1所述的扩束衰减器，其特征在于，所述扩束衰减器还包括第二窗口镜，所述第二窗口镜贴设于所述激光出射口的正面，所述第二窗口镜与所述激光入射口之间通过第二密封圈密封。

10.一种激光应用系统，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任一项所述的扩束衰减器；所述激光应用系统还包括激光器和加工装置，所述激光器安装于所述扩束衰减器的所述激光入射口的一侧，所述加工装置安装于所述扩束衰减器的所述激光出射口的一侧。

Images