脉冲-连续波复合型激光的加工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高功率光纤激光技术领域，尤其涉及到脉冲-连续波复合型激光的加工装置。
【背景技术】
[0002]目前光纤激光器及光纤激光加工系统主要分为两类:脉冲激光器及连续波激光器。脉冲激光器的特点是其峰值功率高，输出激光一般为单模，光束品质好，劣势主要是其单脉冲能量很小，常用于激光标刻等领域;连续波激光器的特点是其平均总输出功率高，输出激光可以是单模或是多模的，劣势是相比于脉冲激光器其峰值功率较低，常用于激光切割等领域。如何将脉冲激光器及连续波激光器的优点集中起来进行激光加工是一大问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种可以实现高精度的加工的脉冲-连续波复合型激光的加工装置。
[0004]本实用新型是通过如下方式实现的:
[0005]脉冲-连续波复合型激光的加工装置，其特征在于:包括脉冲激光器1、连续波激光器2、激光控制系统3、激光合束系统4、激光加工系统5，所述脉冲激光器1和连续波激光器2分别与激光控制系统3相连接，激光控制系统3控制脉冲激光器1和连续波激光器2的开启与关闭、各自作用时间及相对延迟时间；所述脉冲激光器1和连续波激光器2输出的激光通过激光合束系统4进行合束后输出，进入激光加工系统5进行激光加工。
[0006]所述激光合束系统4为以下合束器中的一种:分束片、合束器、波分复用器、偏振分束器、聚焦透镜、体布拉格光栅。
[0007 ]所述激光加工系统5为以下加工系统中的一种:振镜扫描、激光切割头、机器人手臂或龙门式激光系统。
[0008]本实用新型的有益效果在于:将脉冲激光器和连续波激光器进行合束，通过激光控制系统控制两束激光的延时使得脉冲激光器可以先对材料表面进行破坏，导致材料表面不平整，从而提高材料对激光的吸收率，在一定的延时后，开启连续波激光器对材料进行加工，使得高平均功率的连续激光可以被材料高效率地吸收，从而使得材料可以更快速地被熔化;而且脉冲激光器的脉宽比较短且占空比小，材料加工区域会更加集中，也使得加工热影响区小，可以实现高精度的加工。
【附图说明】
[0009]图1本实用新型结构不意图；
[0010]图2本实用新型实施例1结构示意图；
[0011]图3本实用新型实施例2结构示意图；
[0012]图4本实用新型实施例3结构示意图；
[0013]图5本实用新型实施例4结构示意图；
[0014]图6本实用新型实施例5结构示意图；
[0015]图7本实用新型实施例6结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]现结合附图，详述本实用新型的【具体实施方式】:
[0017]如图1所示，脉冲-连续波复合型激光的加工装置，包括脉冲激光器1、连续波激光器2、激光控制系统3、激光合束系统4、激光加工系统5，所述脉冲激光器1和连续波激光器2分别与激光控制系统3相连接，激光控制系统3控制脉冲激光器1和连续波激光器2的开启与关闭、各自作用时间及相对延迟时间；所述脉冲激光器1和连续波激光器2输出的激光通过激光合束系统4进行合束后输出，进入激光加工系统5进行激光加工;将脉冲激光器1和连续波激光器2进行合束，通过激光控制系统3控制两束激光的延时使得脉冲激光器1可以先对材料表面进行破坏，导致材料表面不平整，从而提高材料对激光的吸收率，在一定的延时后，开启连续波激光器2对材料进行加工，使得高平均功率的连续激光可以被材料高效率地吸收，从而使得材料可以更快速地被熔化;而且脉冲激光器1的脉宽比较短且占空比小，材料加工区域会更加集中，也使得加工热影响区小，可以实现高精度的加工。
[0018]本实用新型激光合束系统4为以下合束器中的一种:分束片、合束器、波分复用器、偏振分束器、聚焦透镜、体布拉格光栅。
[0019]本实用新型激光加工系统5为以下加工系统中的一种:振镜扫描、激光切割头、机器人手臂或龙门式激光系统。
[0020]本实用新型脉冲激光器1可以是调Q脉冲光纤激光器、锁模脉冲光纤激光器以及ΜΟΡΑ高功率脉冲光纤激光器;连续波激光器2可以是连续波光纤激光器、半导体连续激光器、二氧化碳激光器。
[0021]本实用新型将脉冲激光器1和连续波激光器2进行合束，通过激光控制系统3控制两束激光的延时使得脉冲激光器1可以先对材料表面进行破坏，导致材料表面不平整，从而提高材料对激光的吸收率，在一定的延时后，开启连续波激光器2对材料进行加工，使得高平均功率的连续激光可以被材料高效率地吸收，从而使得材料可以更快速地被熔化;而且脉冲激光器1的脉宽比较短且占空比小，材料加工区域会更加集中，也使得加工热影响区小，可以实现高精度的加工。
[0022]实施例
[0023]本实用新型激光合束系统4可以有以下几种方式实现:
[0024]实施例1:如图2所示，通过分束片对脉冲激光与连续波激光进行合束。其中，11为脉冲激光器输出的1064nm脉冲激光；12为分束片，对1064nm波长的激光具有高反射率，同时对1080nm激光具有高透射率；13为连续波激光器输出的1080nm连续波激光；14为1064nm脉冲激光和1080nm连续波激光合束输出。
[0025]实施例2:如图3所示，通过合束器将高峰值功率的1064nm脉冲激光与其他波长的光纤耦合的半导体连续波激光进行光学合束。其中，1064nm脉冲光纤激光从合束器22的信号纤21输入，其其他波长的光纤耦合的半导体连续波激光从合束器22的栗浦纤23输入，脉冲和连续的合束光从合束器22的输出纤24输出。
[0026]实施例3:如图4所示，通过波分复用器对脉冲激光和其他波长的连续波激光进行光学合束。其中，其他波长的连续光纤激光31和脉冲激光32分别与波分复用器34相连接，波分复用器34将连续光纤激光31和脉冲激光32中耦合输入的两个波长的激光耦合入一根光纤中，脉冲激光和其他波长的连续波激光从波分复用器34的输出端33合束输出。
[0027]实施例4:如图5所示，通过偏振分束器对偏振方向相互垂直的脉冲激光与连续波激光进行光学合束。其中，垂直偏振脉冲激光41与水平偏振连续激光42经过偏振分束器44进行合束，偏振分束器44的输出端43为垂直偏振脉冲激光41与水平偏振连续激光42的合束光输出。
[0028]实施例5:如图6所示，通过聚焦透镜对脉冲激光与连续波激光聚焦至同一位置进行激光加工。其中，脉冲激光51与连续波激光52通过聚焦透镜54聚焦至同一激光作用位置53ο
[0029]实施例6:如图7所示，通过体布拉格光栅对1064nm脉冲激光和1080nm连续波激光进行光谱合束。其中，1064nm脉冲激光61和1080nm连续波激光62以一定夹角入射至体布拉格光栅64上，体布拉格光栅64对1064nm波长激光具有高反射率，对1080nm连续激光具有高透射率，1064nm脉冲激光61和1080nm连续波激光62以合束光63的形式输出。
【主权项】
1.脉冲-连续波复合型激光的加工装置，其特征在于:包括脉冲激光器(1)、连续波激光器(2)、激光控制系统(3)、激光合束系统(4)、激光加工系统(5)，所述脉冲激光器(1)和连续波激光器(2)分别与激光控制系统(3)相连接，激光控制系统(3)控制脉冲激光器(1)和连续波激光器(2)的开启与关闭、各自作用时间及相对延迟时间；所述脉冲激光器(1)和连续波激光器(2)输出的激光通过激光合束系统(4)进行合束后输出，进入激光加工系统(5)进行激光加工。2.根据权利要求1所述的脉冲-连续波复合型激光的加工装置，其特征在于:所述激光合束系统(4)为以下合束器中的一种:分束片、合束器、波分复用器、偏振分束器、聚焦透镜、体布拉格光栅。3.根据权利要求1所述的脉冲-连续波复合型激光的加工装置，其特征在于:所述激光加工系统(5)为以下加工系统中的一种:振镜扫描、激光切割头、机器人手臂或龙门式激光系统。
【专利摘要】本实用新型公开了一种脉冲-连续波复合型激光的加工装置，包括脉冲激光器、连续波激光器、激光控制系统、激光合束系统、激光加工系统，脉冲激光器和连续波激光器分别与激光控制系统相连接，激光控制系统控制脉冲激光器和连续波激光器的开启与关闭、各自作用时间及相对延迟时间；脉冲激光器和连续波激光器输出的激光通过激光合束系统进行合束后输出，进入激光加工系统；本实用新型将脉冲激光器和连续波激光器进行合束，通过控制两束激光的延时使得脉冲激光器可以先对材料表面进行破坏，导致材料表面不平整，在一定的延时后，开启连续波激光器对材料进行加工，而且脉冲激光器的脉宽比较短且占空比小，材料加工区域会更加集中可以实现高精度的加工。
【IPC分类】B23K26/062
【公开号】CN205129179
【申请号】CN201520855838
【发明人】杨健, 张江钿, 林念念
【申请人】福建中科光汇激光科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年10月29日