[发明专利]基于平行平板的等能量激光平行分束装置、方法及系统

权利要求书

1.一种基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，包括：相互平行且依次设置的第一平行平板、第二平行平板、……、第N平行平板；沿第一平行平板至第N平行平板的方向，各平行平板的两个面依次为第一表面和第二表面；沿入射激光束平行于各平行平板的传播方向，各平行平板的两端依次为第一端和第二端；工作时，入射激光束经第一平行平板的第二表面入射；

第一平行平板的第二表面镀有100％反射膜；第二平行平板至第N平行平板的第二端呈阶梯式排列；第i平行平板用于将入射至其第一表面的每一个光束分为等能量的两个光束，分别经其第一表面和第二表面出射；

经第j平行平板第一表面出射的光束入射至第一平行平板的第二表面，经反射后入射至第j+1平行平板的第一表面；经第j平行平板第二表面出射的光束直接入射至第j+1平行平板的第一表面；

经第N平行平板第一表面出射的2^n-1个光束经第一平行平板的第二表面反射后，与经第N平行平板第二表面出射的2^n-1个光束共同构成入射激光束经分束后得到的2ⁿ个平行光束；

其中，i、j、n和N均为正整数，N≥2，2≤i≤N，2≤j≤N-1，n＝N-1。

2.如权利要求1所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，第i平行平板的第一表面镀有50％反射膜，且第i平行平板的第二表面镀有全透膜。

3.如权利要求2所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，各平行平板的相对位置满足如下条件：

经第i+1平行平板的第一表面反射的光束，不会被第i平行平板遮挡，且经第j平行平板的第一表面反射的光束入射至第一平行平板的第二表面并反射后，能够完整入射至第j+1平行平板的第一表面。

4.如权利要求1所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，第i平行平板的第一表面镀有全透膜，且第i平行平板的第二表面镀有50％反射膜。

5.如权利要求4所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，各平行平板的相对位置满足如下条件：

经第i+1平行平板的第二表面反射的光束，不会被第i平行平板遮挡，且经i平行平板的第二表面反射的光束能够完整从第i平行平板的第一表面出射。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置，其特征在于，还包括：夹具，用于固定各平行平板以及调节平行平板的间距。

7.一种利用权利要求1-6任一项所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置进行分束的方法，其特征在于，包括：

根据分束级数M确定平行平板的数量为N＝log₂M+1，并根据分束后各级输出光束间的间距要求以及入射角度θ，设定各平行平板的厚度以及平行平板的间距；

将入射激光束以入射角度θ入射至第一平行平板的第二表面，使得所述入射激光束被所述基于平行平板的等能量激光平行分束装置分束为M个相互平行且等能量的光束；

其中，M＝2ⁿ，n为大于等于1的整数。

8.一种激光加工系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的基于平行平板的等能量激光平行分束装置。