[发明专利]激光光斑圆度的优化方法及优化系统

说明书

本发明公开了一种激光光斑圆度的优化方法，包括：将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；将靠第二凸透镜设置在第二泵浦光源和激光晶体之间；将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5‑0.8的范围内；第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；及第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜和后到达激光晶体中以产生大光斑，大光斑包含小光斑。本发明还公开一种激光光斑圆度的优化系统。该方法和系统通过将产生的大光斑包含小光斑而不出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，特别涉及一种激光光斑圆度的优化方法及优化系统。

背景技术

固体激光器具有高亮度、高效率、结构紧凑、性能稳定、长寿命和全固化等优点，在材料加工等领域均有着重要的应用。

由于不同工件的不同加工工艺需求，对激光光斑有更多要求，例如圆形光斑需要圆度更优化，能量分布更均匀，因此需要通过优化方法来调整激光光斑圆度，使其能够更好地满足不同的工艺需求。现有的激光光斑圆度调整方法为相同的两束泵浦光从不同方向经过不同的透镜、反射镜等镜面的透射或折射，最后以相同的光斑大小聚焦，如果光斑位置错位，最终得到的光斑圆度可能不圆，如要达到加工工艺要求，需要反复调试光斑错位现象，调试难度高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种激光光斑圆度的优化方法及优化系统，能够通过两个凸透镜设定不同的焦距从而产生不同直径的大小光斑，而且大光斑包含小光斑不出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。

根据本发明的第一方面实施例的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；

将第二凸透镜设置在第二泵浦光源和激光晶体之间；

将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5-0.8的范围内；

第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；

以及

第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，大光斑包含小光斑。

根据本发明实施例的激光光斑圆度的优化方法，至少具有如下有益效果：通过将第一凸透镜、第二凸透镜以及激光晶体的位置设定并且设定第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比来产生两个大小不同的光斑，而且大光斑包含小光斑，从而不会出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。

根据本发明的一些实施例，该第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑包括：第一泵浦光源发出的泵浦光经过第一凸透镜透射后产生平行光束，该平行光束经第一角度镜透射后到达激光晶体中以产生小光斑。

根据本发明的一些实施例，该第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，该大光斑包含小光斑包括：第二泵浦光源发出的泵浦光经过第二凸透镜透射后产生平行光束，该平行光束经第二角度镜透射后到达激光晶体中以产生大光斑，该大光斑包含小光斑。

根据本发明的一些实施例，该第一凸透镜和第二凸透镜均垂直于第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线。

根据本发明的一些实施例，该第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线的垂线与第一角度镜和第二角度镜之间的角度值为0-15°。

根据本发明的一些实施例，该第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线的垂线与第一角度镜和第二角度镜之间的角度值为12.5°。