[发明专利]一种红外激光光斑位置检测系统及方法

说明书

本发明属于红外激光技术领域，尤其为一种红外激光光斑位置检测系统及方法，所述系统包括激光器、第一分光镜、第二分光镜、光斑位置检测模块、反射镜片、第三分光镜、光斑位置校验模块和控制器，所述系统以光斑位置校验模块的检测结果作为对光斑位置检测模块检测结果的校验依据。本发明利用呈矩形阵列布置的多分光镜和一反射镜组合成具有两处光斑检测点和一处激光束光斑作用点，相对布置光斑位置检测模块和光斑位置校验模块对光斑位置同时进行检测，具备检测及校验功能，以高可靠性光斑位置检测手段作为依靠实现高精度激光束位移控制，系统检测结构及检测方法简单、有效，具有较高的经济效益与推广价值。

技术领域

本发明涉及红外激光技术领域，具体为一种红外激光光斑位置检测系统及方法。

背景技术

激光加工系统主要包括激光器，光路系统及加工机三个部份。激光器激光器是整个激光加工系统的中心，主要作用是制造出激光，激光器的种类很多，但其产生激光的原理基本相同。大多由激励系统、激光物质和光学谐振腔三部分组成。

激光器输出的激光束需经光路系统传输和处理，以满足不同的加工要求.光路系统包括光束直线传输信道，光束的折射部分、聚焦或散射系统。直线传输信道主要是镜的反射和光纤传输。现时采用光纤传输主要是紫外波至近红外波范围内的光波，这种传输方式既方便又安全。

某些激光加工过程，如切割，焊接，打孔，切削等，要求将激光束聚焦，以得到高的功率密度；而另一些激光加工过程(如热处理，涂敷，合金制成等)则要求在一特定形状的光班内有均匀的能量分布，以得到大而均匀的加工面.在小功率系统中多采用透镜作聚焦或散射之用，但在高功率系统中，则多用金属反射，折射系统，以免产生热透镜效应。有些激光加工过程采用光束移动的加工方法，要使激光束能受控地移动，光路系统中还要加入机械传动部分。

现有的红外激光加工系统中，需要通过光斑检测装置实时检测光斑位置，以保证在光束位移精度，从而保证加工精度，但现有的红外激光光斑位置检测系统只能实现对光斑位置的检测功能，当光斑位置检测装置出现异常，影响加工精度时，不能及时发现设备异常问题，缺乏简单、有效的检测结果检验手段，以实现可靠性光斑位置检测与高精度激光束位移控制。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种红外激光光斑位置检测系统及方法，解决了现有的红外激光光斑位置检测系统只能实现对光斑位置的检测功能，当光斑位置检测装置出现异常，影响加工精度时，不能及时发现设备异常问题，缺乏简单、有效的检测结果检验手段，以实现可靠性光斑位置检测与高精度激光束位移控制的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种红外激光光斑位置检测系统，包括：

激光器，用于发射激光束；

第一分光镜，用于反射部分激光束并透射另外部分激光束；

第二分光镜，用于反射经第一分光镜反射的激光束，同时透射其中一部分激光束；

光斑位置检测模块，设置于第二分光镜的激光透射路径上，用于对经第二分光镜透射后的激光束光斑进行位置检测；

反射镜片，用于反射经第一分光镜透射的部分激光束；

第三分光镜，设置于反射镜片反射的部分激光束路径与第二分光镜反射的部分激光束路径交汇处，所述反射镜片反射的部分激光束经第三分光镜透射后的部分激光束与第二分光镜反射的部分激光束经第三分光镜反射后的部分激光束重叠成第一复合激光束，所述反射镜片反射的部分激光束经第三分光镜反射后的部分激光束与第二分光镜反射的部分激光束经第三分光镜折射后的部分激光束重叠成第二复合激光束；