激光光斑圆度的优化方法及优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光光斑圆度的优化方法，包括：将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；将靠第二凸透镜设置在第二泵浦光源和激光晶体之间；将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5‑0.8的范围内；第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；及第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜和后到达激光晶体中以产生大光斑，大光斑包含小光斑。本发明专利技术还公开一种激光光斑圆度的优化系统。该方法和系统通过将产生的大光斑包含小光斑而不出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。

【技术实现步骤摘要】
激光光斑圆度的优化方法及优化系统
本专利技术涉及激光器
，特别涉及一种激光光斑圆度的优化方法及优化系统。
技术介绍
固体激光器具有高亮度、高效率、结构紧凑、性能稳定、长寿命和全固化等优点，在材料加工等领域均有着重要的应用。由于不同工件的不同加工工艺需求，对激光光斑有更多要求，例如圆形光斑需要圆度更优化，能量分布更均匀，因此需要通过优化方法来调整激光光斑圆度，使其能够更好地满足不同的工艺需求。现有的激光光斑圆度调整方法为相同的两束泵浦光从不同方向经过不同的透镜、反射镜等镜面的透射或折射，最后以相同的光斑大小聚焦，如果光斑位置错位，最终得到的光斑圆度可能不圆，如要达到加工工艺要求，需要反复调试光斑错位现象，调试难度高。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种激光光斑圆度的优化方法及优化系统，能够通过两个凸透镜设定不同的焦距从而产生不同直径的大小光斑，而且大光斑包含小光斑不出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。根据本专利技术的第一方面实施例的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；将第二凸透镜设置在第二泵浦光源和激光晶体之间；将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5-0.8的范围内；第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；以及第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，大光斑包含小光斑。根据本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化方法，至少具有如下有益效果：通过将第一凸透镜、第二凸透镜以及激光晶体的位置设定并且设定第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比来产生两个大小不同的光斑，而且大光斑包含小光斑，从而不会出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。根据本专利技术的一些实施例，该第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑包括：第一泵浦光源发出的泵浦光经过第一凸透镜透射后产生平行光束，该平行光束经第一角度镜透射后到达激光晶体中以产生小光斑。根据本专利技术的一些实施例，该第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，该大光斑包含小光斑包括：第二泵浦光源发出的泵浦光经过第二凸透镜透射后产生平行光束，该平行光束经第二角度镜透射后到达激光晶体中以产生大光斑，该大光斑包含小光斑。根据本专利技术的一些实施例，该第一凸透镜和第二凸透镜均垂直于第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线。根据本专利技术的一些实施例，该第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线的垂线与第一角度镜和第二角度镜之间的角度值为0-15°。根据本专利技术的一些实施例，该第一泵浦光源、第二泵浦光源以及激光晶体的连线的垂线与第一角度镜和第二角度镜之间的角度值为12.5°。根据本专利技术的一些实施例，将全反射镜设置在与第一角度镜反射光路垂直的位置处以实现激光在激光晶体、全反射镜和第一角度镜之间的往复反射。根据本专利技术的一些实施例，该输出镜设置在与第二角度镜反射光路垂直的位置处以实现部分激光的输出以及部分激光在激光晶体、输出镜和第二角度镜之间的往复反射。根据本专利技术的第二方面实施例的激光光斑圆度的优化系统，其特征在于，包括：激光晶体；第一泵浦光源，设置在激光晶体的一侧；第一凸透镜，设置在激光晶体和第一泵浦光源之间；第一角度镜，设置在第一凸透镜和激光晶体之间；第二泵浦光源，与第一泵浦光源对称的设置在激光晶体的另一侧；第二凸透镜，设置在激光晶体和第二泵浦光源之间；第二角度镜，设置在第二凸透镜和激光晶体之间；全反射镜，设置在与第一角度镜的反射光路垂直的位置处；以及输出镜，设置在与第二角度镜的反射光路垂直的位置处，其中，激光晶体、第一泵浦光源、第一凸透镜、第二泵浦光源和第二凸透镜的中心共线。根据本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化系统，至少具有如下有益效果：通过将第一凸透镜、第二凸透镜以及激光晶体的位置设定并且设定第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比来产生两个大小不同的光斑，而且大光斑包含小光斑，从而不会出现交叉重叠现象，保证了光斑的圆度，降低了光斑圆度的调试难度。通过设定两个凸透镜，两个角度镜、全反射镜以及输出镜，为整个光路提高增益，使激光能量更均匀、集中。根据本专利技术的一些实施例，该全反射镜设置在垂直于第一角度镜的反射光路并且使光纤激光完全反射回去的位置处。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本用新型的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化方法的示意图；图2为本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化系统的光路原理示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，该实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。基于上述目的，本专利技术实施例的一个方面，提出了一种激光光斑圆度的优化方法的实施例。图1示出的是本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化方法的示意图。图2示出的是本专利技术实施例的激光光斑圆度的优化系统的光路原理示意图。该激光光斑圆度的优化方法，包括以下步骤：S101：将第一凸透镜4设置在第一泵浦光源1和激光晶体3之间；S102：将第二凸透镜6设置在第二泵浦光源2和激光晶体3之间；S103：将第一凸透镜4和第二凸透镜6的焦距比设置为0.5-0.8的范围内；S104：第一泵浦光源1发出的泵浦光经第一凸透镜4后到达激光晶体3中以产生小光斑；以及S105：第二泵浦光源2发出的泵浦光经第二凸透镜6后到达激光晶体3中以产生大光斑，该大光斑包含小光斑。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；/n将第二凸透镜设置在第二泵浦光源和所述激光晶体之间；/n将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5-0.8的范围内；/n第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；以及/n第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，所述大光斑包含所述小光斑。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
将第一凸透镜设置在第一泵浦光源和激光晶体之间；
将第二凸透镜设置在第二泵浦光源和所述激光晶体之间；
将第一凸透镜和第二凸透镜的焦距比设置为0.5-0.8的范围内；
第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑；以及
第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，所述大光斑包含所述小光斑。


2.根据权利要求1所述的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，第一泵浦光源发出的泵浦光经第一凸透镜后到达激光晶体中以产生小光斑包括：第一泵浦光源发出的泵浦光经过第一凸透镜透射后产生平行光束，所述平行光束经第一角度镜透射后到达激光晶体中以产生小光斑。


3.根据权利要求1所述的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，第二泵浦光源发出的泵浦光经第二凸透镜后到达激光晶体中以产生大光斑，所述大光斑包含所述小光斑包括：第二泵浦光源发出的泵浦光经过第二凸透镜透射后产生平行光束，所述平行光束经第二角度镜透射后到达激光晶体中以产生大光斑，所述大光斑包含所述小光斑。


4.根据权利要求1所述的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，所述第一凸透镜和所述第二凸透镜均垂直于所述第一泵浦光源、所述第二泵浦光源以及所述激光晶体的连线。


5.根据权利要求4所述的激光光斑圆度的优化方法，其特征在于，所述第一泵浦光源、所述第二泵浦光源以及所述激光晶体的连线的垂线与第一角度镜和第二角度镜之间的角度值为0-15°。


6.根据权利要求5所述的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇超，赵盛宇，张松岭，林国栋，毛俊波，刘奇福，
申请(专利权)人：深圳市海目星激光智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44