一种红外激光的变倍扩束镜组及具有其的扩束装置制造方法及图纸

本技术公开了一种红外激光的变倍扩束镜组及扩束装置。变倍扩束镜组包括沿入射光线的传输方向依次共轴设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3；第一透镜L1和第三透镜L3为平凹负透镜，第二透镜L2为平凸正透镜；第一透镜L1包括第一镜面S1和第二镜面S2，第二透镜L2包括第三镜面S3和第四镜面S4，第三透镜L3包括的第五镜面S5和第六镜面S6；第二镜面和第三镜面的间距为50mm～160mm，第四镜面和第五镜面的间距为10mm～120mm。本技术中的变倍扩束镜组及扩束装置，体积较小，结构紧凑，扩束倍数大，提高了激光加工效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光学仪器领域，具体涉及一种红外激光的变倍扩束镜组及具有其的扩束装置。

技术介绍

1、在激光加工领域，激光束出射光斑直径很小(约为1mm)，经过聚焦镜后，其瑞利斑将会很大，聚焦点的能量则越弱，这将大大降低系统的加工精度。因此需要一种能够改变光束直径、圆度、发散角等光学参数的透镜组来将光斑放大，对此能够对输入光束直径进行连续变换，可以兼容不同加工工艺及应用场景的变倍率扩束镜应运而生。

2、但目前市面上常用的激光扩束镜采用一体式筒状结构设计，内部安装多组镜片，通过螺纹调节实现倍率调节，其结构简单，调节方便。由于结构过于单一，且存在很大的机械间隙，镜片同轴度难以保证，不能通过调节其他维度来进行调节补偿机械间隙，光束输出质量等参数达不到实际需求。

3、能够调节多维度的扩束装置其结构异常复杂且笨重、散热效果差、调试效率低、可变倍率的变倍数值小，不能很好的满足激光加工的需要，在要求大倍率扩束时，只好使用定倍扩束镜，无法通过一扩束镜实现多种倍率的扩束要求，为激光加工带来了不便，影响了激光加工效率。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本技术提供一种改进红外激光的变倍扩束镜组及具有其的扩束装置。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种红外激光的变倍扩束镜组，包括沿入射光线的传输方向依次共轴设置的第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3；所述第一透镜l1和所述第三透镜l3为平凹负透镜，所述第二透镜l2为平凸正透镜；

4、所述第一透镜l1包括沿着入射光线的传输方向排布的第一镜面s1和第二镜面s2，所述第二透镜l2包括沿着入射光线的传输方向排布的第三镜面s3和第四镜面s4，所述第三透镜l3包括沿着入射光线的传输方向排布的第五镜面s5和第六镜面s6；

5、所述第二镜面和所述第三镜面的间距为40mm～170mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为5mm～130mm。

6、优选地，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为50mm～160mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10mm～120mm。

7、优选地，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为53.8mm～157.6mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10.3mm～111.4mm。

8、优选地，所述第一镜面s1为凹面，所述第二镜面s2为平面；所述第一镜面s1的曲率半径为-21mm～-19mm。

9、进一步地，所述第三镜面s3为凸面，所述第四镜面s4为平面；所述第三镜面s3的曲率半径为28.5mm～31.5mm。

10、更进一步地，所述第五镜面s5为凹面，所述第六镜面s6为平面；所述第五镜面s5的曲率半径为-41.9mm～-37.9mm。

11、优选地，所述第一透镜l1的中心厚度为2.4mm～2.5mm，所述第二透镜l2的中心厚度为2.6mm～2.7mm，所述第三透镜l3的中心厚度为4.4mm～4.5mm。

12、优选地，所述第一透镜l1、所述第二透镜l2和所述第三透镜l3满足以下条件式：其中，nd1为所述第一透镜l1的折射率，vd1为所述第一透镜l1的阿贝数，nd2为所述第二透镜l2的折射率，vd2为所述第二透镜l2的阿贝数，nd3为所述第三透镜l3的折射率，vd3为所述第三透镜l3的阿贝数。

13、优选地，所述第一透镜l1的外径、所述第二透镜l2的外径和所述第三透镜l3的外径为12mm～13mm。

14、一种扩束装置，所述扩束装置包括如上所述的变倍扩束镜组，所述扩束装置还包括底座以及设置在所述第一透镜l1和所述第二透镜l2之间的光阑，所述第一透镜l1、所述第二透镜l2和所述光阑可滑动地设置在所述底座上。

15、本技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：

16、本技术中的变倍扩束镜组及扩束装置，体积较小，结构紧凑，通过合理设置第一透镜、第二透镜和第三透镜的类型及间距，扩束倍数大，适应性强，提高了激光加工效率，实现了多种倍率的扩束整形，以适用于更多出射直径及发散角的激光器。

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【技术保护点】

1.一种红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，包括沿入射光线的传输方向依次共轴设置的第一透镜L1、第二透镜L2和第三透镜L3；所述第一透镜L1和所述第三透镜L3为平凹负透镜，所述第二透镜L2为平凸正透镜；

2.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为50mm～160mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10mm～120mm。

3.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为53.8mm～157.6mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10.3mm～111.4mm。

4.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第一镜面S1为凹面，所述第二镜面S2为平面；所述第一镜面S1的曲率半径为-21mm～-19mm。

5.根据权利要求4所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第三镜面S3为凸面，所述第四镜面S4为平面；所述第三镜面S3的曲率半径为28.5mm～31.5mm。

6.根据权利要求5所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第五镜面S5为凹面，所述第六镜面S6为平面；所述第五镜面S5的曲率半径为-41.9mm～-37.9mm。

7.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第一透镜L1的中心厚度为2.4mm～2.5mm，所述第二透镜L2的中心厚度为2.6mm～2.7mm，所述第三透镜L3的中心厚度为4.4mm～4.5mm。

8.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述第三透镜L3满足以下条件式：其中，Nd1为所述第一透镜L1的折射率，Vd1为所述第一透镜L1的阿贝数，Nd2为所述第二透镜L2的折射率，Vd2为所述第二透镜L2的阿贝数，Nd3为所述第三透镜L3的折射率，Vd3为所述第三透镜L3的阿贝数。

9.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第一透镜L1的外径、所述第二透镜L2的外径和所述第三透镜L3的外径为12mm～13mm。

10.一种扩束装置，其特征在于，所述扩束装置包括如权利要求1-9中任一项所述的变倍扩束镜组，所述扩束装置还包括底座以及设置在所述第一透镜L1和所述第二透镜L2之间的光阑，所述第一透镜L1、所述第二透镜L2和所述光阑可滑动地设置在所述底座上。

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【技术特征摘要】

1.一种红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，包括沿入射光线的传输方向依次共轴设置的第一透镜l1、第二透镜l2和第三透镜l3；所述第一透镜l1和所述第三透镜l3为平凹负透镜，所述第二透镜l2为平凸正透镜；

2.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为50mm～160mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10mm～120mm。

3.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第二镜面和所述第三镜面的间距为53.8mm～157.6mm，所述第四镜面和所述第五镜面的间距为10.3mm～111.4mm。

4.根据权利要求1所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第一镜面s1为凹面，所述第二镜面s2为平面；所述第一镜面s1的曲率半径为-21mm～-19mm。

5.根据权利要求4所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第三镜面s3为凸面，所述第四镜面s4为平面；所述第三镜面s3的曲率半径为28.5mm～31.5mm。

6.根据权利要求5所述的红外激光的变倍扩束镜组，其特征在于，所述第五镜面s5为凹面，所述第六镜面s6为平面；...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜永振，杨子星，刘备，申泽，
申请(专利权)人：苏州中辉激光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：