[发明专利]可自动切换丝长的激光成丝加工系统及其方法

权利要求书

1.可自动切换丝长的激光成丝加工系统，其特征在于：激光器(1)的输出光路上依次布置有第一扩束镜(2)和第一反射镜(3)，第一反射镜(3)的反射光路上布置有衰减模组，衰减模组依次包含用于改变入射光偏振态的偏振波片一(4)和第一偏光立方体分光器(5)；

第一偏光立方体分光器(5)的原方向出射的P光光路布置有第二反射镜(9)、第二偏光立方体分光器(11)，光束进入第二偏光立方体分光器(11)沿其原方向出射；

第一偏光立方体分光器(5)的垂直方向出射的S光光路布置有第二扩束镜(6)、第三反射镜(7)，第三反射镜(7)的反射光路与第二偏光立方体分光器(11)相对，光束进入第二偏光立方体分光器(11)从其垂直方向出射；

第二偏光立方体分光器(11)出射的光路布置有用于将线偏振光变为椭圆偏振光的偏振波片二(12)、反射单元以及切割头(16)。

2.根据权利要求1所述的可自动切换丝长的激光成丝加工系统，其特征在于：偏振波片一(4)安装于旋转电机上。

3.根据权利要求1所述的可自动切换丝长的激光成丝加工系统，其特征在于：第二反射镜(9)与第二偏光立方体分光器(11)之间的光路上布置有第一光闸(10)。

4.根据权利要求1所述的可自动切换丝长的激光成丝加工系统，其特征在于：第三反射镜(7)与第二偏光立方体分光器(11)之间的光路上布置有第二光闸(8)。

5.根据权利要求1所述的可自动切换丝长的激光成丝加工系统，其特征在于：所述反射单元包含依光路依次设置的第四反射镜(13)、第五反射镜(14)和第六反射镜(15)。

6.可自动切换丝长的激光成丝加工方法，其特征在于：激光器(1)发出的光束经过第一扩束镜(2)进行扩束，由第一反射镜(3)反射后进入衰减模组，衰减模组依次包含用于改变入射光偏振态的偏振波片一(4)和第一偏光立方体分光器(5)，偏振波片一(4)改变入射光的偏振态，P光经第一偏光立方体分光器(5)后从原方向出射，S光则从垂直方向出射；

从第一偏光立方体分光器(5)原方向出射的光束，经第二反射镜(9)后进入第二偏光立方体分光器(11)，沿其原方向出射；从第一偏光立方体分光器(5)垂直方向出射的光束进入第二扩束镜(6)进行扩束，经第三反射镜(7)后也进入第二偏光立方体分光器(11)，从其垂直方向出射；

从第二偏光立方体分光器(11)出射的光束，先经偏振波片二(12)将线偏振光变为椭圆偏振光，后由反射单元反射后进入切割头(16)。

7.根据权利要求6所述的可自动切换丝长的激光成丝加工方法，其特征在于：偏振波片一(4)安装在旋转电机上，驱动偏振波片一(4)可以以垂直其中心的轴线进行360度任意角度旋转，旋转电机带动偏振波片一(4)角度变化，使得出射的P光和S光的比例发生变化；

第二反射镜(9)与第二偏光立方体分光器(11)之间的光路上布置有第一光闸(10)，第三反射镜(7)与第二偏光立方体分光器(11)之间的光路上布置有第二光闸(8)；

旋转电机改变偏振波片一(4)角度，使得P光比例最大、S光比例最小，则光束几乎全部由原方向出射，第一光闸(10)打开，第二光闸(8)关闭，满足短丝加工需求：

旋转电机改变偏振波片一(4)角度，使得P光比例最小、S光比例最大，则光束几乎全部由垂直方向出射，第一光闸(10)关闭、第二光闸(8)打开，满足长丝加工需求：

入射光斑的大小可改变切割头的丝长，光斑较大时，切割头的丝长相应变长，通过改变入射到切割头光斑的大小实现长丝、短丝的变化。

8.根据权利要求6所述的可自动切换丝长的激光成丝加工方法，其特征在于：所述反射单元包含依光路依次设置的第四反射镜(13)、第五反射镜(14)和第六反射镜(15)，第五反射镜(14)到第六反射镜(15)构成飞行光路。