[实用新型]一种多色激光器

说明书

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种多色激光器。包括依次设置的光纤激光器、准直透镜、缩束透镜组、至少一个倍频晶体、扩束透镜组以及输出窗片，且所述扩束透镜组以及输出窗片上均镀有对基频光以及倍频光均高透的膜层。这种多色激光器成本较低且使用寿命较长。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种多色激光器。

背景技术

大部分固态金属材料对短波长激光的吸收系数高于长波长激光，二倍频光的波长是基频光的一半，所以现有技术的激光器一般会设置滤光片来滤除基频光，然后只输出二倍频光来对金属材料进行焊接，这样当需要提高焊接效果时，往往会提高倍频晶体内的激光功率密度以获得更高的二倍频光功率输出，这样虽然可以提高焊接效果，但是同时也会大大降低倍频晶体的使用寿命。

但是现有技术证明，一旦金属的温度加热到数百摄氏度或者形成熔池之后，由于金属的状态发生了变化，基频光（典型波长在一微米波段）吸收系数也大幅提升。也就说焊接的起始阶段，可以利用二倍频光的高吸收加热材料，同时保留未发生倍频的剩余基频光，在材料温度提升之后，基频光也可以得到有效的吸收，从而加速形成熔池，加大熔深，最后也会形成比较好的熔接效果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种成本较低且使用寿命较长的多色激光器。

本实用新型所采用的技术方案是：一种多色激光器，包括依次设置的光纤激光器、准直透镜、缩束透镜组、至少一个倍频晶体、扩束透镜组以及输出窗片，且所述扩束透镜组以及输出窗片上均镀有对基频光以及倍频光均高透的膜层。

作为优选，所述扩束透镜组与输出窗片之间还设有偏转反射镜。

作为优选，所述倍频晶体为一个，且倍频晶体为二倍频晶体。

作为优选，所述倍频晶体为两个，分别为二倍频晶体和三倍频晶体。

作为优选，所述倍频晶体的倍频效率为0.1-0.6。

采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：首先去掉了滤光片，这样输出就会有倍频光和基频光，由于基频光同时输出，而不是被废弃，所以在不提高倍频晶体功率密度的同时，激光器的焊接效果相对于现有技术激光器没有显著的损失，能够获得更大的功率输出，这样倍频晶体的使用寿命就会得到大大提高；而且由于基频光波长长，倍频光波长短，两者通过相同的透镜焦距不同，其中基频光聚焦较小时，倍频光光斑可能较大，如此，二倍频光可以有效预热较大的区域，当金属温度上升之后，对基频光的吸收系数增加了，有效聚焦的基频光也能够形成熔池。

增加偏转反射镜，这样可以方便折叠光路以及调整光束角度，使用更加方便。

将倍频效率设置在0.1-0.6之间，这样整体倍频晶体的功率密度不会太高，即不会影响倍频晶体的使用寿命，并且焊接效果较好。

附图说明

图1为本实用新型多色激光器具体实施例一的连接框图。

图2为本实用新型多色激光器具体实施例二的连接框图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本实用新型做进一步描述，但是本实用新型不仅限于以下具体实施方式。

具体实施例一，一种双色激光器，包括依次设置的光纤激光器、准直透镜、缩束透镜组、二倍频晶体、扩束透镜组、偏转反射镜以及输出窗片，且在二倍频晶体之后，所有透射元件均要对基频光和二倍频光高透，偏振反射镜对二色光高反。而且在光学设计时，可以适当扩大二倍频晶体内的光斑尺寸，倍频效率一般与基频光在倍频晶体内的功率密度呈幂指数关系，功率密度为光功率与光斑面积的比值，所以扩大光斑尺寸可以降低晶体内的功率密度，进而降低二倍频效率，通过适当的参数设计，可以获得特定比例的基频光功率和二倍频功率输出。