RU2307413C1 - Устройство для фокусировки лазерного излучения - Google Patents
Устройство для фокусировки лазерного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307413C1 RU2307413C1 RU2006101853/28A RU2006101853A RU2307413C1 RU 2307413 C1 RU2307413 C1 RU 2307413C1 RU 2006101853/28 A RU2006101853/28 A RU 2006101853/28A RU 2006101853 A RU2006101853 A RU 2006101853A RU 2307413 C1 RU2307413 C1 RU 2307413C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- focused
- internal
- axicons
- axicones
- focal spot
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при доставке сфокусированного лазерного пучка на объект. Устройство включает оптически сопряженные входной и выходной аксиконы, выполненные в виде коаксиально расположенных внутренних и периферийных конусообразных отражающих поверхностей. Внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов смонтированы на концах стержня. Стержень связан с периферийными конусообразными отражающими поверхностями аксиконов через пилоны. Устройство снабжено двумя плоскими отражающими элементами. Внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов, смонтированные на концах стержня, выполнены с осевыми цилиндрическими выступами. Диаметры вышеуказанных осевых выступов соизмеримы с диаметром фокального пятна сфокусированного лазерного излучения и выполнены с разнонаправленными зеркальными скосами на концах, оптически сопряженными через плоские отражающие элементы с фокальным пятном сфокусированного излучения. Технический результат - повышает плотность мощности сфокусированного излучения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при доставке сфокусированного лазерного пучка на объект (например, при создании лазерных технологических комплексов).
Известны устройства для фокусировки лазерного излучения, выполненные на базе оптически сопряженных аксиконов, см. L.W.Casperson and M.S.Shekhani. Breakdown in a Radial-Mode Focusing Element. Appl. Opt., v.13, №1, 1974, p.104-108; и W.R.Edmonds. The Reflakxicon, a New Reflective Optical Element, and Some Applications. Appl. Opt, v.12, №8, 1973, p.1940-1945.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому изобретению является устройство для фокусировки лазерного излучения, содержащее оптически сопряженные входной и выходной аксиконы, выполненные в виде коаксиально расположенных внутренних и периферийных конусообразных отражающих поверхностей, при этом внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов смонтированы на концах стержня, связанного с периферийными конусообразными отражающими поверхностями аксиконов через пилоны, см. RU 2240615 С1, опубл. 20.11.2004, Бюл. №32.
Недостатком приведенных технических решений является пониженная плотность мощности в сфокусированном пучке лазерного излучения, обусловленная отсутствием использования лучевой энергии центральной области подаваемого (фокусируемого) пучка лазерного излучения.
Технический результат от использования предлагаемого технического решения заключается в повышении плотности мощности фокусируемого пучка лазерного излучения.
В соответствии с предлагаемым изобретением вышеуказанный технический результат достигается тем, что устройство для фокусировки лазерного излучения, включающее оптически сопряженные входной и выходной аксиконы, выполненные в виде коаксиально расположенных внутренних и периферийных конусообразных отражающих поверхностей, при этом внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов смонтированы на концах стержня, связанного с периферийными конусообразными отражающими поверхностями аксиконов через пилоны, снабжено двумя плоскими отражающими элементами, а внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов, смонтированные на концах стержня, выполнены с осевыми цилиндрическими выступами, при этом диаметры вышеуказанных осевых выступов соизмеримы с диаметром фокального пятна сфокусированного лазерного излучения и выполнены с разнонаправленными зеркальными скосами на концах, оптически сопряженными через плоские отражающие элементы с фокальным пятном сфокусированного излучения.
Кроме того, основание осевого цилиндрического выступа внутренней конусообразной отражающей поверхности входного аксикона выполнено с проточкой.
На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для фокусировки лазерного излучения; на фиг.2 - то же, место I на фиг.1 в увеличенном масштабе.
Устройство содержит входной аксикон в виде коаксиально расположенных внутренней 1 и периферийной 2 конусообразных отражающих поверхностей и размещенный соосно входному аксикону выходной аксикон в виде внутренней 3 и периферийной 4 конусообразных отражающих поверхностей. Отражающие поверхности 1 и 3 смонтированы на концах стержня 5, который связан с отражающими поверхностями 2 и 4 с помощью пилонов 6, например, через втулку 7. Внутренние отражающие поверхности 1 и 3 аксиконов выполнены с осевыми цилиндрическими выступами 8 и 9 с наружным диаметром, соизмеримым с диаметром d фокального пятна фокусированного лазерного излучения (Ф1+Ф0). На концах выступов 8 и 9 выполнены разносторонние зеркальные скосы 10 и 11, напротив которых установлены плоские зеркальные элементы 12 и 13. Для исключения рассеивания излучения в месте сопряжения выступа 8 и отражающей поверхности 1 (за счет наличия радиуса на острой кромке режущего инструмента для обработки отражающих поверхностей устройства) в области основания выступа 8 предусмотрена проточка 14 (см. фиг.2).
Функционирование устройства осуществляется следующим образом.
Параллельный пучок (Ф1+Ф0) лазерного излучения подается на внутреннюю отражающую поверхность 1 входного аксикона. Часть излучения (Ф0) с помощью периферийных отражающих поверхностей 2 и 4 аксиконов, попадая на внутреннюю (фокусирующую) поверхность 3 выходного аксикона, концентрируется в фокусе F устройства с диаметром фокального пятна, равным d. Центральная область (Ф1) фокусируемого излучения через зеркальный скос 10, элементы 12 и 13 и зеркальный скос 11 также подается в фокус F, где суммируется со сфокусированной областью Ф0 излучения, создавая тем самым повышенную плотность мощности фокусируемого излучения.
Из вышеприведенного следует, что предложенное техническое решение имеет преимущество по сравнению с известными, а именно за счет дополнительного использования лучевой энергии центральной области фокусируемого излучения повышает плотность мощности в области фокального пятна устройства.
Следовательно предложенное устройство для фокусировки лазерного излучения при использовании дает положительный технический результат - повышает плотность мощности сфокусированного излучения.
По материалам заявки на предприятии в настоящее время изготовлен макетный образец предложенного устройства, который при испытаниях подтвердил достижение вышеуказанного технического результата.
Claims (2)
1. Устройство для фокусировки лазерного излучения, содержащее оптически сопряженные входной и выходной аксиконы, выполненные в виде коаксиально расположенных внутренних и периферийных конусообразных отражающих поверхностей, при этом внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов смонтированы на концах стержня, связанного с периферийными конусообразными отражающими поверхностями аксиконов через пилоны, отличающееся тем, что оно снабжено двумя плоскими отражающими элементами, а внутренние конусообразные отражающие поверхности аксиконов, смонтированные на концах стержня, выполнены с осевыми цилиндрическими выступами, при этом диаметры вышеуказанных осевых выступов соизмеримы с диаметром фокального пятна сфокусированного лазерного излучения и выполнены с разнонаправленными зеркальными скосами на концах, оптически сопряженными через плоские отражающие элементы с фокальным пятном сфокусированного излучения.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что основание осевого цилиндрического выступа внутренней конусообразной отражающей поверхности входного аксикона выполнено с проточкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101853/28A RU2307413C1 (ru) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | Устройство для фокусировки лазерного излучения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006101853/28A RU2307413C1 (ru) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | Устройство для фокусировки лазерного излучения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307413C1 true RU2307413C1 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006101853/28A RU2307413C1 (ru) | 2006-01-23 | 2006-01-23 | Устройство для фокусировки лазерного излучения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307413C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171593U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-06-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство для фокусировки лазерного излучения |
-
2006
- 2006-01-23 RU RU2006101853/28A patent/RU2307413C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171593U1 (ru) * | 2017-04-12 | 2017-06-07 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Устройство для фокусировки лазерного излучения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI599427B (zh) | 加熱產生均勻熔池之裝置 | |
| CN103182604B (zh) | 激光复合焊接方法与系统 | |
| TWI305504B (en) | An adjustable laser beam delivery system and method for forming the same | |
| RU2012154354A (ru) | Источник света с лазерной накачкой и способ генерации излучения | |
| CN108983428B (zh) | 一种减小激光聚焦光斑尺寸的方法及装置 | |
| CN105904087A (zh) | 一种反射式高功率双金属振镜扫描系统 | |
| CN103346471A (zh) | 100W级1064nm端面泵浦全固态激光器 | |
| RU2307413C1 (ru) | Устройство для фокусировки лазерного излучения | |
| US20200039005A1 (en) | Device and method for laser-based separation of a transparent, brittle workpiece | |
| CN105182545A (zh) | 激光装置 | |
| CN107807451B (zh) | 一种便携式可变焦点长度光学系统 | |
| Laskin et al. | πShaper–Refractive beam shaping optics for advanced laser technologies | |
| Han et al. | Conversion of a Gaussian-distributed circular beam to a flat-top-distributed square beam in laser shock processing based on a micro-lens array structure | |
| CN205720743U (zh) | 一种基于轴锥透镜与聚焦镜特性的非球面镜 | |
| CN202059040U (zh) | 一种线形腔被动调q光纤激光器 | |
| Uno et al. | Glass drilling by longitudinally excited CO2 laser with short laser pulse | |
| CN103887707B (zh) | 一种具有大功率高光束质量激光的半导体激光器 | |
| Uno et al. | SiO2-glass drilling by short-pulse CO2 laser with controllable pulse-tail energy | |
| CN104526160A (zh) | 一种激光加工方法及激光加工系统 | |
| Uno et al. | Hard-tissue drilling by short-pulse CO2 laser with controllable pulse-tail energy | |
| CN101363798A (zh) | 激光飞秒探针装置 | |
| CN203133398U (zh) | 双谱段柱面镜激光扩束系统 | |
| CN108747059B (zh) | 飞秒激光时/空整形光丝制备高质量高深径比微孔的装置 | |
| RU171593U1 (ru) | Устройство для фокусировки лазерного излучения | |
| CN1145051C (zh) | 宽面发射的激光二极管与单模光纤耦合器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100124 |