[发明专利]一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统

权利要求书

1.一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，包括通过三维移动平台依次设置的纳秒激光器、扩束镜、高速振镜扫描系统、光束聚焦透镜及视觉系统，所述纳秒激光器发出的激光光束经所述扩束镜、所述高速振镜扫描系统、所述光束聚焦透镜发射到待焊接的数个金属薄板，所述纳秒激光器的发射控制端和所述高速振镜扫描系统的偏转控制端均连接于控制模块的信号输出端；所述光束聚焦透镜对准所述待焊接的数个金属薄板设置；所述视觉系统包括CCD镜头和视觉信息处理模块，所述CCD镜头、视觉信息处理模块和控制模块依次电连接，所述CCD镜头设于所述光束聚焦透镜上。

2.根据权利要求1所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述纳秒激光器包括预放大级光路结构和主放大级光路结构，所述预放大级光路结构包括种子源、第一多模半导体激光器、第一合束器、第一增益光纤和第一隔离器；所述主放大级光路结构包括第二增益光纤、第二合束器、第二多模半导体激光器、第二隔离器和输出端；所述种子源的输出端依次连接所述第一合束器、所述第一增益光纤、所述第一隔离器、所述第二合束器、所述第二增益光纤、所述第二隔离器和所述输出端；所述第一多模半导体激光器作为泵浦源以后向泵浦的方式与所述第一合束器相连接；所述第二多模半导体激光器作为泵浦源以后向泵浦方式与所述第二合束器相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述第一增益光纤、第二增益光纤为双包层掺镱光纤。

4.根据权利要求3所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述双包层掺镱光纤的纤芯直径/内包层直径为10/125μm，纤芯数值孔径/内包层数值孔径为0.08/0.46。

5.根据权利要求2所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述种子源为直接电调制的1550nm半导体激光器；所述第一多模半导体激光器、第二多模半导体激光器为975nm多模半导体激光器或950nm多模半导体激光器或915nm多模半导体激光器。

6.根据权利要求2所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，还包括用于驱动所述第一多模半导体激光器的预放大级驱动电路、用于驱动所述种子源的种子源驱动电路、用于驱动所述第二多模半导体激光器的主放大级驱动电路和对前述各驱动电路进行控制的控制电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述高速振镜扫描系统包括与振镜驱动器相连的X轴步进电机和Y轴步进电机，所述X轴步进电机、Y轴步进电机分别连接有反射镜，所述高速振镜扫描系统通过与所述X轴步进电机和所述Y轴步进电机分别连接的反射镜的两次反射形成可移动或静止的多束激光束。

8.根据权利要求1或7所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，所述激光光束发射至所述待焊接的金属薄板上形成的光斑直径不大于100μm。

9.根据权利要求1所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，还包括温度采集系统，所述温度采集系统包括红外温度采集模块和温度信号处理模块，所述红外温度采集模块、温度信号处理模块和控制模块依次电连接，所述红外温度采集模块的温度传感器设于所述CCD镜头上。

10.根据权利要求1所述的一种基于MOPA结构高峰值短脉冲纳秒激光器的激光焊接系统，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与控制模块电连接。