一种激光器防反射隔离装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种激光防反射隔离装置，该装置由防反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片组成，两者之间的光路呈“Z”型。所述防反射隔离镜片和所述高反射金属镀膜镜片的反射面相平行且方向相对。通过将反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片之间的光路设计呈“Z”型，所述防反射隔离镜片和所述高反射金属镀膜镜片的反射面相平行且方向相对，防反射隔离镜片，允许S偏振光通过，并吸收反射回的P偏振光，避免了反射回原光路的激光对谐振腔的工作状态和光学镜片造成损害。
【专利说明】一种激光器防反射隔离装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光器领域，具体涉及一种激光防反射隔离装置。
【背景技术】
[0002]金属切割对切缝宽度的变化和切割断面的粗糙程度要求比较高。一致的切缝宽度和光滑的断面效果是金属切割的要求。简单来说，金属切割如果使用线偏振光，会导致切缝的宽度和粗糙程度随切割方向的改变而改变，偏振方向和切割方向一致的地方，断面较光滑，切缝比较细。偏振方向和切缝垂直的地方，断面粗糙，切缝比较宽。为了保证切缝宽度和粗糙度一致，普遍的做法是采用将线偏振光转化为圆偏振光，使用圆偏振光进行切割。使用相位延迟器(俗称圆偏振镜)可以将线性偏振光转化为圆偏振光。圆偏振光，可以分解成
P偏振光和S偏振光，可以看作是振幅相等的，相差的两束光的叠加。
[0003]激光切割高反射材料如铝、铜以及镜面不锈钢等金属时，在工件表面产生的反射光会通过光路反射回激光器谐振腔。反射回谐振腔的激光光会打破谐振腔泵浦和输出之间的平衡，引起激光器谐振腔模式和功率的不稳定。并且可能引起腔内聚焦，破坏谐振腔内光学镜片。现有技术在解决上述问题时，需要一套复杂的光学装置来吸收反射回激光器的激光，成本高，不适用于在较低配置激光器上使用。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光防反射隔离装置，克服激光切割高反射材料时，反射回原光路的激光对谐振腔的工作状态和光学镜片造成损害的缺陷。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种激光防反射隔离装置，该装置由防反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片组成，两者之间的光路呈“Z”型。
[0006]本实用新型的更进一步优选方案是:所述防反射隔离镜片和所述高反射金属镀膜镜片的反射面相平行且方向相对。
[0007]本实用新型的更进一步优选方案是:所述防反射隔离镜片附近设置有一对其进行冷却降温的冷却水循环装置。
[0008]本实用新型的更进一步优选方案是:该装置内部设有防止灰尘进入的氮气吹气□。
[0009]本实用新型的更进一步优选方案是:所述防反射隔离镜片位于光束入射端，所述高反射金属镀膜镜片位于光束射出端。
[0010]本实用新型的更进一步优选方案是:所述防反射隔离镜片与入射光束成45°角。
[0011]本实用新型的更进一步优选方案是:所述入射光束的偏振方向与所述入射光束和其反射光束所在的平面垂直。
[0012]本实用新型的有益效果在于，通过将反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片之间的光路设计呈“Z”型，所述防反射隔离镜片和所述高反射金属镀膜镜片的反射面相平行且方向相对，防反射隔离镜片，允许S偏振光通过，并吸收反射回的P偏振光，避免了反射回原光路的激光对谐振腔的工作状态和光学镜片造成损害。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0014]图1是本实用新型的防反射隔离装置内部结构示意图；
[0015]图2是本实用新型的防反射隔离装置光路反射原理示意图；
[0016]图3是外部光路圆偏振镜功能示意图；
[0017]图4是圆偏振光分解示意图；
【具体实施方式】
[0018]现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
[0019]如图1、图2所示，提供一种激光防反射隔离装置，该装置由防反射隔离镜片I和高反射金属镀膜镜片2组成，两者之间的光路呈“Z”型，所述防反射隔离镜片I位于光束入射端，所述高反射金属镀膜镜片2位于光束射出端。所述防反射隔离镜片I和所述高反射金属镀膜镜片2的反射面相平行且方向相对，用以确保入射光束100经所述防反射隔离镜片I反射后正好落在所述高反射金属镀膜镜片2上，且经高反射金属镀膜镜片2反射后的光束平行于从谐振腔射出的入射光束。所述防反射隔离镜片I允许偏振状态为S偏振的激光通过，吸收偏振状态为P偏振的偏振光，所述高反射金属镀膜镜片2不改变光的偏振状态。所述防反射隔离镜片I与入射光束100成45°角，所述入射光束100的偏振方向与所述入射光束和其反射光束所在的平面垂直，从而保证从激光器谐振腔5射出的入射光束100为相对于所述防反射隔离镜片I的S偏振光，其以45°入射角入射到所述防反射隔离镜片1，由于防反射隔离镜片I允许偏振状态为S偏振的激光通过，所以，入射光束100被防反射隔离镜片I几乎无损失的反射到所述高反射金属镀膜镜片2，入射光束100经过高反射金属镀膜镜片2，偏振状态不发生改变，然后进入该装置外部的反射光路6的进入圆偏振镜，然后经聚焦透镜用来对工件进行切割。
[0020]如图3、图4所示，入射光束100以45°角入射到圆偏转镜4后，转变为圆偏振光，然后经聚焦透镜用来对工件进行切割。圆偏振光，可以分解成P偏振光和S偏振光，可以看
作是振幅相等、振动方向垂直、相位差为的两束光的叠加。所述圆偏振镜4可以将线性
偏振光转化为圆偏振光，即P偏振方向的光线经过圆偏振镜后，振动方向不变。而S偏振光经过圆偏镜后相位延迟，与原振动方向垂直，转化为P偏振光。加工高反射材料如如铜，铝合金等时，经表面反射回圆偏振镜4的入射光束100，依然是圆偏振光，相位与入射到工件表面的光束相差π，即宣传方向相反。反射到圆偏振镜的光线，仍然可以分解为P偏振光和S偏振光，P偏振方向的光线经过圆偏镜后，振动方向不变，而S偏振光经过圆偏镜后相位延迟，与原振动方向垂直，转化为P偏振光。因此从工件反射回圆偏镜4的圆偏振光，经过相位延迟之后，转化为P偏振光。所述反射回圆偏镜4的圆偏振光转化为的P偏振光，即回射光101，其沿外部光路6的原入射光路返回所述防反射隔离装置，经所述高反射金属镀膜镜片2后到达所述防反射隔离镜片1，并被其吸收。防止了反射光破坏谐振腔稳定工作的状态，减少了对谐振腔内部光学镜片的损害。
[0021]所述防反射隔离镜片I吸收反射回的P偏振光后会产生大量的了，产生的热量需要排出，镜片才能正常工作，因此在所述防反射隔离镜片I附近设置有一个对其进行冷却降温的冷却水循环装置，用于将防反射隔离镜片I吸收反射回的P偏振光时产生的热量及时排出。另外为了保证整个装置的清洁，防止灰尘进入内部污染镜片，该防反射隔离装置内部设有防止灰尘进入的氮气吹气口，氮气吹气形成的正压区域，对包括谐振腔输出镜在内的镜片形成保护。
[0022]本实用新型实施例的防反射隔离装置采用防反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片构成“Z”型光路，通过结构简单实现了防反射隔离的效果。
[0023]应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种激光防反射隔离装置，其特征在于:该装置由防反射隔离镜片和高反射金属镀膜镜片组成，两者之间的光路呈“Z”型，所述防反射隔离镜片和所述高反射金属镀膜镜片的反射面相平行且方向相对。
2.根据权利要求1所述的防反射隔离装置，其特征在于:所述防反射隔离镜片附近设置有一对其进行冷却降温的冷却水循环装置。
3.根据权利要求1所述的防反射隔离装置，其特征在于:该装置内部设有防止灰尘进入的氮气吹气口。
4.根据权利要求1所述的防反射隔离装置，其特征在于:所述防反射隔离镜片位于光束入射端，所述高反射金属镀膜镜片位于光束射出端。
5.根据权利要求1所述的防反射隔离装置，其特征在于:所述防反射隔离镜片与入射光束成45°角。
6.根据权利要求4所述的防反射隔离装置，其特征在于:所述入射光束的偏振方向与所述入射光束和其反射光束所在的平面垂直。
【文档编号】B23K26/064GK203817622SQ201320815363
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】魏宁, 陈永兴, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司