[发明专利]高功率激光束展宽装置及方法

权利要求书

1.一种高功率激光束展宽装置，包括连续激光器(1)、扇形反射聚焦镜(2)、多棱镜(3)及驱动多棱镜(3)旋转的高速电机(4)；其特征在于所述多棱镜(3)与扇形反射聚焦镜(2)相对放置，并且所述连续激光器(1)发出的激光束在多棱镜(3)上的反射点C与所述扇形反射聚焦镜(2)的回转中心O同心；同时所述扇形反射聚焦镜(2)的反射面弧线AB上的任意点在平面直角坐标系中满足下述公式：

-y+5f/2＝x²/2f，而扇形反射聚焦镜(2)反射面上的任意点在空间直角坐标系中满足下述公式：

-y2+z2+5f/2=x2/2f,]]>其中f为扇形反射聚焦镜(2)的焦距，其中x轴为扇形反射聚焦镜的回转轴。

2.根据权利要求1所述的高功率激光束展宽装置，其特征在于所述f＝50～500mm。

3.根据权利要求1所述的高功率激光束展宽装置，其特征在于所述多棱镜(3)为柱面体棱镜或者锥面体棱镜。

4.根据权利要求1所述的高功率激光束展宽装置，其特征在于所述多棱镜(3)的面数为N＝8～60，且其每个反射面均为全反射面。

5.根据权利要求1或4所述的高功率激光束展宽装置，其特征在于所述多棱镜(3)的材料为紫铜，而其反射面上镀有一层金膜。

6.根据权利要求1所述的高功率激光束展宽装置，其特征在于还包括制冷循环系统(5)，所述多棱镜(3)中开有冷却通道，所述冷却通道与所述制冷循环系统(5)相连。

7.一种采用权利要求1所述高功率激光束展宽装置对高功率激光束进行展宽的方法，其特征在于使连续激光器(1)输出的连续激光束经过高速旋转的多棱镜(3)反射后形成具有一定扫描角度α的扇形区域内的连续扫描光束(6)，该扫描光束(6)经过扇形反射聚焦镜(2)反射聚焦后，在被处理工件(7)表面形成连续的弧形扫描聚焦光带(8)，对工件(7)进行激光表面热处理。