[发明专利]一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置

权利要求书

1.一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置，其特征在于：该装置利用成像镜头的可见光探测器对激光在被加工材料上形成的加工痕迹实时成像，利用加工形成的切缝信息，判断并控制激光光束的光束质量；激光器输出的光束先后经第一辅助反射镜（1）、第二辅助反射镜（2）、第一变形镜（3）、第三辅助反射镜（4）、第二变形镜（5）反射后，经聚焦镜头（6）聚集于被加工件（9）上，辅助光源（8）用来照明被加工件（9），诊断装置（7）用于记录切割的切缝信息图片；计算机根据记录的切缝信息图片，计算出切缝宽度，切缝宽度计算方式为：W=d1-d0，d0和d1是切缝信息图片中横坐标或纵坐标方向上第一次和最后一次到达指定灰度值Vd的坐标位置，d1,d0,Vd是大于零的实数，且d1>d0；根据计算得到的切缝宽度作为反馈，计算机根据优化算法驱动第一变形镜（3）产生变形，同时控制第二变形镜（5），使得第二变形镜（5）面形与第一变形镜（3）面形中的球面分量大小相同，曲率方向相反；第一变形镜（3）和第二变形镜（5）的面形变化又会使激光加工的切缝宽度的发生变化，根据切缝宽度的变化，计算机再次根据优化算控制变形镜面形，直到加工的切缝宽度到达预期水平；此时激光加工的加工质量得到改善，也实现了对激光光束的光束质量校正。

2.根据权利要求1所述的一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置，其特征在于，该装置利用能够改变面形的变形镜来对激光光束的发散角和光束质量进行校正。

3.根据权利要求1所述的一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置，其特征在于，该装置对加工痕迹实时成像，装置中可以利用加工形成的切缝宽度和切深信息作为反馈，驱动变形镜对激光光束的光束质量进行校正，切缝切深计算方式为：D=s1-s0，s0和s1是切缝信息图片中横坐标或纵坐标方向上最高和最低灰度值，s1,s0是大于零的实数，且s1>s0。

4.根据权利要求1所述的一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置，其特征在于，该装置中的优化算法包括：随机梯度下降算法或爬山法或遗传算法或蚁群算法。

5.根据权利要求1所述的一种自动诊断并校正激光光束发散角及光束质量的装置，其特征在于，该装置使用的变形镜采用PZT材料制成。