[发明专利]一种脉冲光纤激光器打标系统

说明书

技术领域

本发明涉及激光技术领域，尤其涉及一种脉冲光纤激光器打标系统。

背景技术

1960年，美国人Maiman在加利福尼亚休斯研究所研制成红宝石激光器，这是世界上第一台激光器。激光新技术的诞生使光学这门古老的学科跨出了划时代的一步，也是人类历史上最重大的科学技术成果之一。短短不到50年的时间，激光器已经广泛地使用在人类生活的各个领域，包括工业加工、生物医学、军事、科学研究、测量等。

同传统的固体、气体激光器相比，脉冲光纤激光器是一种比较新型的激光器，其主要优点包括：

1.玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配，这是由于玻璃基质Stark分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故；

2.玻璃材料具有极低的体积面积比，散热快、损耗低，所以转换效率较高，激光阈值低；

3.由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片，具有免调节、免维护、高稳定性的优点，这是传统激光器无法比拟的；

4.光纤导出使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用的机械系统设计变得非常简单；

5.胜任恶劣的工作环境，对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度；

6.不需热电制冷和水冷，只需简单的风冷。

7.高的电光效率，综合电光效率高达20%以上，大幅度节约工作时的耗电，节约运行成本。

在工业加工领域，脉冲光纤激光器打标系统加工系统因为峰值功率高的特点，可适用于打标、切割等各类应用。目前的脉冲光纤激光器打标系统包括：主控制部分和输出部分。其中，主系统负责收集并处理来自PC的数据，控制输出部分使具有一定功率密度的激光聚焦在被标记材料上，从而在材料表面上留下永久的标记，完成打标。然而，这样脉冲光纤激光器打标系统不能根据打标工件的位置实现自动聚焦。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能根据打标工件的位置实现自动聚焦的缺陷，提供一种脉冲光纤激光器打标系统，能根据打标工件的位置实现自动聚焦。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种脉冲光纤激光器打标系统，连接于PC机，其特征在于，包括主控制部分和输出部分，其中，所述输出部分包括：振镜模块、场镜模块、位置探测模块和驱动模块，其中，

位置探测模块，用于实时探测打标工件的表面到探测点的距离，并将探测结果返回至主控制部分；

主控制部分，用于根据所述探测结果计算振镜模块和场镜模块需移动的位移信息，并根据所述位移信息生成驱动信号；还用于接收并处理PC机输出的打标图形，且生成激光束及产生振镜控制信号和调焦控制信号；

驱动模块，用于根据所述驱动信号驱动振镜模块和场镜模块进行相应的移动；

振镜模块，用于根据所述振镜控制信号控制所述激光束进行偏转；

场镜模块，用于根据所述调焦控制信号将偏转后的激光束聚焦在打标工件的表面，以实现打标。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述输出部分还包括用于固定振镜模块、场镜模块、位置探测模块和驱动模块的外壳，且所述外壳上还设置有手持把柄。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述脉冲光纤激光器打标系统还包括用于与打标工件接触且用于固定输出部分的支撑机构，所述支撑机构包括支撑板及至少三个高度可调的支撑脚。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述位置探测模块为激光测距模块或超声波测距模块。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述主控制部分包括控制模块和脉冲光纤激光器，其中，控制模块用于根据所述探测结果计算振镜模块和场镜模块需移动的位移信息，并根据所述位移信息生成驱动信号；还用于接收并处理PC机输出的打标图形，且生成激光控制信号、振镜控制信号及调焦控制信号；脉冲光纤激光器用于根据激光控制信号发出激光束。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述控制模块与所述脉冲光纤激光器通过DB25接口或SCSI接口连接。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述控制模块与所述振镜模块通过DB25接口或DB37接口连接。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述控制模块与所述PC机通过USB接口连接。

在本发明所述的脉冲光纤激光器打标系统中,所述脉冲光纤激光器包括由所述控制模块控制的种子源单元、预放大单元和功率放大单元，所述种子源单元产生的激光束经过预放大单元进行初步放大后，再经过所述功率放大单元放大后输出。