[发明专利]一种激光器的光路系统

说明书

本发明涉及一种激光器的光路系统，包括能够发出激光束的泵源组件、能够将激光束转换成高斯光束的振荡器以及能够将最终光束输出的输出耦合端帽，还包括：能够将高斯光束转换为平顶光束的匀化装置；匀化装置能够选择性地进入或离开高斯光束光路，以使高斯光束转换成平顶光束或持续为高斯光束输出。本装置通过第一反射镜和第二反射镜的转动，实现了激光器能够输出高斯光束和平顶光束两种光束，满足了不同的加工需求，且结构简单，使用方便。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种激光器的光路系统。

背景技术

激光加工是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等加工技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金和机械制造等多个领域。

光纤激光器是激光加工过程中最为关键的器件，对于不同激光加工工艺，所需的光束的特征也有所不同，目前所使用的主要有高斯光束、平顶光束和环形光束。

高斯光束的特点是中心功率密度高，边缘功率密度低，且光斑自中心至边缘功率密度逐渐减弱。高斯光束加工效率高，但精度低。平顶光束的特点是光斑能量密度分布均匀，但边缘能量下降快。平顶光束在切割、焊接和熔覆时端面更平整，加工精度高，且能减少加工过程中的飞溅问题。

现有的用于输出高斯光束的激光器，依次包括通过光纤连接的，能够发出激光束的泵源组件、能够将激光束转换成高斯光束的振荡器及能够输出高斯光束的输出耦合端帽。现有的激光器只能输出一种光束，使用激光光束进行加工时，常采用多个激光器，或采用多个光学镜片通过空间光学将高斯光束转换成平顶光束，所占用空间较大，对于空间较小的地方使用不便。

发明内容

（一）要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种激光器的光路系统，其解决了激光器只能输出高斯光束，激光加工时使用不便的技术问题。

（二）技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种激光器的光路系统，包括能够发出激光束的泵源组件、能够将所述激光束转换成高斯光束的振荡器以及能够将最终光束输出的输出耦合端帽，

还包括：能够将高斯光束转换为平顶光束的匀化装置；

所述匀化装置能够选择性地进入或离开高斯光束光路，以使所述高斯光束转换成平顶光束或持续为高斯光束输出。

优选地，

所述匀化装置包括第一聚焦镜和第一准直镜、第一反射镜和第二反射镜；

所述第一反射镜和所述第二反射镜能够同步进入或离开高斯光束光路，所述第一聚焦镜和所述第一准直镜均位于所述高斯光束光路之外；

所述第一反射镜进入高斯光束光路时，将所述振荡器输出的高斯光束入射至第一聚焦镜上；

所述第一聚焦镜的出光端与所述第一准直镜的进光端光连接；

所述第二反射镜进入高斯光束光路时，将经所述第一准直镜反射出的平顶光束射入至输出耦合端帽。

所述第一聚焦镜的出光端与所述第一准直镜的进光端间的光路上布置有匀化光纤连接。

优选地，

所述第一反射镜进入高斯光束光路时，与所述高斯光束光路呈45°；

所述第二反射镜进入高斯光束光路时，与所述第一准直镜的出光光路呈45°。

优选地，

还包括第二准直镜和第二聚焦镜；

第二准直镜位于所述振荡器和所述第一反射镜之间，所述振荡器的出光端与所述第二准直镜光连接，所述第二准直镜的出光经所述第一反射镜反射；

所述第二聚焦镜位于所述第二反射镜和所述输出耦合端帽之间，所述第二聚焦镜将所述第二反射镜反射的光聚焦射出。