[发明专利]一种激光同轴熔丝装置及旋转环形光束产生方法

权利要求书

1.一种激光同轴熔丝装置，包括支撑框架，其特征在于，所述支撑框架的顶部设有入射孔、底部设有与所述入射孔位置对应的支撑部，所述支撑部的周围阵列设有多个扇形开口，相邻的扇形开口之间设有连接挡板；

所述支撑框架的底部连接送丝管，所述送丝管由所述连接挡板的底部伸入所述支撑部的底部中间处，并向下延伸将丝材送至预设汇聚点处；

所述入射孔处安装调焦聚焦镜，所述调焦聚焦镜的顶部设有与激光器光纤接口连接的准直镜；

所述支撑框架的内壁上设有环形反射镜，所述支撑部上设有驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接倾斜设置的平面反射镜，所述平面反射镜的反射面朝向所述调焦聚焦镜和环形反射镜，所述驱动电机用于带动所述平面反射镜快速旋转，以使所述平面反射镜将入射光束进行旋转反射，并再通过所述环形反射镜进行反射形成交会于所述预设汇聚点处的旋转环形光束；

所述激光器光纤发射的入射激光为脉冲激光，激光类型为平顶波，激光频率和脉宽由所述驱动电机的转速、所述扇形开口的数量及所述连接挡板的宽度决定，以使所述入射激光旋转至所述连接挡板处时关光，离开所述连接挡板处时开光。

2.根据权利要求1所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述支撑部的底部中间处设有向下延伸且用于安装所述送丝管的安装柱。

3.根据权利要求1所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述入射光束的轴线、平面反射镜的旋转轴线均与丝材同轴。

4.根据权利要求1所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述平面反射镜与入射光束之间的夹角可调节，调节范围为0°～90°，所述驱动电机的转速为10r/s～100r/s。

5.根据权利要求1所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述调焦聚焦镜用于通过调节自身的焦距，以调整所述旋转环形光束在所述预设汇聚点处形成的光斑直径，所述光斑直径范围为0.1mm～20mm。

6.根据权利要求4所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述扇形开口的数量为1～6个，且扇形开口中安装保护镜。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的激光同轴熔丝装置，其特征在于，所述平面反射镜与入射光束之间的夹角为45°，所述驱动电机的转速为30r/s，所述扇形开口的数量为3个，所述脉冲激光脉宽0.01s、频率90Hz。

8.一种旋转环形光束产生方法，采用权利要求1至7任意一项所述的激光同轴熔丝装置来实现，其特征在于，包括以下步骤：

入射激光由激光器光纤发射后经过准直镜和调焦聚焦镜进行准直聚焦后形成入射光束；

入射光束由驱动电机驱动的平面反射镜进行旋转反射，再通过环形反射镜进行反射形成反射光束，各反射光束交会于预设汇聚点处形成旋转环形光束；

通过调节调焦聚焦镜自身的焦距调整旋转环形光束在预设汇聚点处形成预设光斑直径。