[发明专利]一种超大功率的激光空间合束模块及其控制系统

权利要求书

1.一种超大功率的激光空间合束控制系统，包括激光空间合束模块、合束控制系统，所述激光空间合束模块包括多个激光器和光路调节模块，所述光路调节模块包括第一扩束镜(400)、第一准直镜(500)、第二扩束镜(600)和第二准直镜(700)和电机，所述第一扩束镜(400)、第一准直镜(500)、第二扩束镜(600)和第二准直镜(700)依次同轴设置，多个所述激光器设置于所述第一扩束镜(400)一侧，多个所述激光器发射的激光束依次通过第一扩束镜(400)、第一准直镜(500)、第二扩束镜(600)和第二准直镜(700)后以空间合束的方式汇聚于一点；

所述合束控制系统包括角度旋转控制模块和数控系统，所述激光空间合束模块设置于所述角度旋转控制模块上，所述电机连接所述数控系统，所述角度旋转控制模块用于对激光空间合束模块产生的合束激光的角度和距离进行控制，所述数控系统用于控制所述角度旋转控制模块和所述光路调节模块联动，使得所述多个激光器发出的激光束以空间合束方式汇聚于一点；

所述角度旋转控制模块包括旋转台和角度摆头，所述角度摆头设置于所述旋转台上，所述旋转台用于驱动所述角度摆头在水平面上旋转，所述角度摆头上设置所述激光空间合束模块，所述角度摆头用于控制所述激光空间合束模块在竖直平面内旋转；

所述旋转台包括第一安装平台(210)、第一旋转电机(220)、第一维稳组件、第一角度测量组件和底盘(100)，所述第一旋转电机(220) 设置于底盘(100)上，所述第一安装平台(210)的中心连接所述第一旋转电机(220)的输出轴端，所述第一维稳组件用于增加所述第一安装平台(210)的旋转稳定性，所述第一角度测量组件用于测量所述第一安装平台(210)旋转角度，所述第一角度测量组件连接所述数控系统，所述数控系统用于处理所述第一角度测量组件传输的数据来控制所述第一安装平台(210)的旋转角度；

所述角度摆头包括对向设置的两组支撑板(310)、第二旋转电机(320)和第二安装平台(340)，对向设置的两组所述支撑板(310)以第一安装平台(210)的直径所在竖直面对称设置，所述第二旋转电机(320)设置于一组所述支撑板(310)上，所述第二旋转电机(320)输出端设置连接轴，所述连接轴背离所述第二旋转电机(320)一端通过轴承可转动连接另一组所述支撑板(310)上，所述第二安装平台(340)设置于所述连接轴上，所述第二旋转电机(320)通过驱动所述连接轴转动，进而控制所述第二安装平台(340)转动；

所述第二安装平台(340)底部设置第二维稳组件，所述第二维稳组件用于保持所述第二安装平台(340)的转动稳定性，设置第二角度测量组件，所述第二角度测量组件用于测量第二安装平台(340)的旋转角度，所述第二角度测量组件连接所述数控系统，所述数控系统用于处理所述第二角度测量组件传输的数据来控制所述第二安装平台(340)的旋转角度；

所述第二角度测量组件包括第二光栅读数头和第二标尺光栅；

所述第二光栅读数头设置于滑轮(362)上，弧形导轨(350)上对应第二光栅读数头设置有弧形的第二标尺光栅，第二光栅读数头连接数控系统，第二光栅读数头与第二标尺光栅配合检测第二安装平台(340)带动第二光栅读数头转动的弧形位移，进而通过数控系统控制第二安装平台的旋转角度；

所述第二维稳组件包括设置于第一安装平台(210)上的弧形导轨(350)，弧形导轨(350)设置于第二安装平台(340)底部，弧形导轨(350)与第二安装平台(340)之间设置支撑杆(361)，支撑杆(361)一端连接第二安装平台(340)底部，支撑杆(361)另一端通过滑轮(362)可滑动连接弧形导轨(350)。

2.根据权利要求1所述的一种超大功率的激光空间合束控制系统，其特征在于：所述电机包括一组线性电机，所述线性电机连接所述第一扩束镜(400)，通过控制所述线性电机驱动所述第一扩束镜(400)在激光束发射方向上移动，使得所述激光器发出的激光束以空间合束方式汇聚于一点，通过以下方式实现：所述第一准直镜(500)、第二扩束镜(600)和所述第二准直镜(700)固定不动，所述第一扩束镜(400)由所述线性电机驱动，来实现激光束的空间的焦距调节。