[发明专利]一种近红外人眼安全相干光超快扫描装置及方法

权利要求书

1.一种近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，包括：半导体激光器泵浦源(1)、耦合透镜组(3)、谐振腔输入镜(4)、激光增益晶体(5)、声光晶体调制器(6)、激光非线性KTP晶体(7)、谐振腔输出镜(8)、平面反射镜(9)、光束整形器(10)、扫描多边形转镜组件(11)，扫描振镜组件(12)、f-θ聚焦透镜组(13)、激光加工靶面(14)；

半导体激光器泵浦源(1)和耦合透镜组(3)通过光纤(2)连接，耦合透镜组(3)、谐振腔输入镜(4)、激光增益晶体(5)、声光晶体调制器(6)、激光非线性KTP晶体(7)、谐振腔输出镜(8)共线设置；

谐振腔输出镜(8)与平面反射镜(9)以预设角度匹配设置，平面反射镜(9)与光束整形器(10)匹配连接，光束整形器(10)的光束出光孔与扫描多边形转镜组件(11)的输入端相匹配设置，扫描多边形转镜组件(11)的输出端与扫描振镜组件(12)的输入端水平共线，扫描振镜组件(12)的输出端与f-θ聚焦透镜组(13)的输入端垂直共线设置，f-θ聚焦透镜组(13)的输出端与激光加工靶面(14)相匹配设置。

2.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

半导体激光器泵浦源(1)中心辐射波长808nm通过纤芯直径400μm的光纤(2)传输到耦合透镜组(3)；

聚焦的808nm光斑通过谐振腔输入镜(4)打到激光增益晶体(5)内。

3.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

半导体激光器泵浦源(1)的最大泵浦功率为50W；声光调制频率最大为100kHz；光学参量振荡器的转换效率为38.2％；

转换效率为1064nm基频光转化为1573nm信号光的光光转换效率；

当泵浦功率30W所获最大声光调Q IOPO平均输出功率为1.08W，在脉冲重复频率10kHz下单脉冲能量为0.108mJ，脉冲宽度为5.677ns，峰值功率为19kW，扫描速度为10m/s-50m/s。

4.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

扫描多边形转镜组件(11)包括：扫描电机和多边棱镜，多边棱镜具有多个反射面，并安装在电机的旋转轴上；

扫描电机驱动多边扫描转镜转动，使多边扫描转镜匀速转动，转速最高达到1000m/s；

扫描多边形转镜组件(11)设有扫描电机和与扫描电机输出轴连接的多边扫描转镜；多边扫描转镜绕着扫描电机的输出轴以预设速度进行旋转，多边扫描转镜的每一个面沿着同一个轴扫描入射光束。

5.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

扫描振镜组件(12)设有激光振镜，激光振镜连接有连接轴，连接轴与调节电机连接，调节电机调节激光振镜的角度，使激光在扫描区中调节角度方向。

6.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

光束整形器(10)用来对发出激光进行扩束整形，使发出的激光打在多边扫描镜表面上；

光束整形器(10)采用伽利略式结构，激光束为高斯光束，入射光斑直径大概20mm经过聚焦透镜聚焦后光斑半径40μm，M²＝1.2并实现激光能量的均匀分布。

7.根据权利要求1所述的近红外人眼安全相干光超快扫描装置，其特征在于，

f-θ聚焦透镜组(13)的焦距为420mm。