专利名称：环形光斑转换镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种激光加工机使用的环形光斑转换镜。
目前激光加工机使用的光斑转换镜是平凸镜，形成的激光光斑多为多模圆形光斑，这种光斑中心能量密度高，而边缘能量密度低，这样激光加工时，光斑照射区域中心部位热传导条件差，散热慢，边缘部位热传导条件好，散热快，这两种因素使得光斑照射中心部位的温度高于边缘部位的温度。往往中心部位的材料已达到熔化点或汽化点，而边缘温度还很低，这种光斑能量分布不合理现象，造成中心能量过剩，边缘能量欠缺，激光能量不能充分利用，如一次激光热处理面积小，而且改性层不均匀，呈月牙状，尤其是在激光相变硬化技术中，为得到深的淬硬层，材料表面往往被加热到接近熔点，光束能量分布的不合理性，再加上国产激光器光束质量的不稳定性，很容易使改性层表面微熔，而使零件报废。
本实用新型的目的在于设计一种使激光光束能量在中心部位低，在边缘部位高的环形光斑转换镜产品。
本实用新型是通过以下设计方案来完成，转换镜是圆形的，直径φ5至200毫米，上面为球形面(1)，半径R50至1000毫米，下面为圆锥形面(2)，锥角θ160°～179.8°。
本实用新型的优点在焦点及其附近形成环形光斑，提高激光加工效率，实验表示在其它条件相同的情况下，使用本实用新型可使激光热处理的体效率提高50％，面效率提高29％。
下面对
图1－－环形光斑转换镜结构图图2－－传统平凸转换镜激光光束的聚焦状况和能量分布情况图3－－环形光斑转换镜激光光束的聚焦状况和能量分布情况图4－－传统平凸转换镜得到的改性层是月牙形。
图5、图6、图7、图8－－环形光斑转换镜得到的改性层形况。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，热处理用的环形光斑转换镜是圆形的直径φ50毫米，上面为球形面(1)，半径R200毫米，下面为圆锥形面(2)，锥角θ178°。
根据激光加工需要生产系列产品。
权利要求1.光斑转换镜，其特征在于转换镜是圆形的，直径φ5至200毫米，上面为球形面，半径R50至1000毫米，下面为圆锥形面，锥角θ160°～179.8°。
专利摘要本实用新型涉及到一种激光加工机应用的环形光斑转换镜。转换镜是圆形的，上面为球形面，下面为圆锥形面，这种环形光斑转换镜的原理是用一般聚焦透镜和锥形镜的组合体，光束首先经过球形面聚焦，又经过锥形镜的分光，在焦点及其附近形成环形光斑。优点是提高激光加工的效率，实验表明在其它条件相同的情况下，使用本实用新型可使激光热处理的体效率提高50％，使激光热处理的面效率提高29％。
文档编号G02B3/00GK2163387SQ93224250
公开日1994年4月27日 申请日期1993年9月15日 优先权日1993年9月15日
发明者张海程 申请人:张海程