一种多波长激光源切换系统的制作方法

本实用新型属于激光损伤测试多波长激光共光路技术领域，尤其涉及一种多波长激光源切换系统，该装置可实现自动切换激光光路以及将多段波长激光进行光学耦合。

背景技术：

激光有单色性优良、相干性好、方向性好、亮度高等特点。但激光源一般固定不动，如何将不同波段的激光投射到同一个光路当中，这是一个较为困难的问题。

中国实用新型专利(申请号：2018208987142)公开一种激光损伤阈值测试装置，该装置缺少不同波长激光进行测试，无法面对复杂的测试任务。中国实用新型专利(申请号：201910534941.6)公开一种光学元件激光诱导损伤阈值自动化测试装置和测试方法，该装置的多波长激光光路自动投切装置过于复杂，一定程度上减少了产品的精度，而且体积庞大。

技术实现要素：

本实用新型提供一种激光损伤测试仪多波长激光光路自动投切方法及装置，解决现有技术中的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种多波长激光源切换系统，包括三组激光器扩束光学系统；

第一组激光器扩束光学系统包括沿其光路排列的第一激光器、第一扩束光学系统和第一反射镜m1，第一反射镜m1在该光路上固定设置；

第二组激光器扩束光学系统包括沿其光路排列的第二激光器、第二扩束光学系统和第二反射镜m2，第二反射镜m2设置在起落支撑架上，第二反射镜m2可通过起落支撑架活动；

第三组激光器扩束光学系统包括沿其光路排列的第三激光器、第三扩束光学系统、第三反射镜m3和第四反射镜m4，第三反射镜m3设置在起落支撑架上，第三反射镜m3可通过起落支撑架活动，第四反射镜m4在该光路上固定设置。

进一步的，所述第一扩束光学系统包括依次排列的透镜l1a、透镜l1b和透镜l1c；所述第二扩束光学系统包括依次排列的透镜l2a、透镜l2b和透镜l2c；所述第三扩束光学系统包括依次排列的透镜l3a、透镜l3b和透镜l3c。

进一步的，所述第一激光器射出波长为1064nm的激光，所述第二激光器射出波长为632.8nm的激光，所述第三激光器射出波长为532nm的激光；

所述透镜l1a,透镜l2a,透镜l3a的前曲率半径为-6.466mm，后曲率半径为19.103mm，中心厚度为1mm；

所述透镜l1b,透镜l2b,透镜l3b前曲率半径为-42.846mm,后曲率半径为-8.376mm,中心厚度为1.5mm；

所述透镜l1c,透镜l2c,透镜l3c前曲率半径为56.768mm,后曲率半径为224.032mm,中心厚度为2mm。

进一步的，所述透镜l1a与透镜l1b间隔为1.61mm，透镜l1b与透镜l1c间隔为68.92mm,透镜l2a与透镜l2b间隔为1.58mm,透镜l2b与透镜l2c间隔为67.42mm，透镜l3a与透镜l3b间隔为1.52mm,透镜l3b与透镜l3c间隔为66.95mm。

进一步的，所述透镜l1a、透镜l1b、透镜l2a、透镜l2b、透镜l3a、透镜l3b的材料为石英玻璃。

进一步的，所述透镜l1c、透镜l2c、透镜l3c的材料为hlak61玻璃。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的选用了三个不同波段的激光器作为激光源，通过控制几组全反射镜进行光学反射的自动切换，可以将三个不同的激光源进行切换和自动投切；由于从激光器发出的激光束具有一定的发散角，本实施例中设计了三组不同的激光扩束装置(透镜l1a,透镜l1b,透镜l1c/透镜l2a,透镜l2b,透镜l2c/透镜l3a,透镜l3b,透镜l3c)用于扩大其入射光斑，压缩激光发射角，使其达到更好的聚焦效果；本实用新型装置可以用于激光损伤材料表面的分析，该系统可对不同的材料、不同的薄膜种类都有准确的响应。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为第二激光器的工作示意图；

图3为第一激光器的工作示意图；

图4为第三激光器的工作示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰易懂，下面将结合附和实施例对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，图1为本实用新型的整体结构示意图。

图1中：

透镜l1a,l1b,l1c为第一激光器的扩束光学系统，其输出波长为1064nm；

透镜l2a,l2b,l2c为第二激光器的扩束光学系统，其输出波长为632.8nm；

透镜l3a,l3b,l3c为第三激光器的扩束光学系统，其输出波长为532nm；

透镜l1a,l1b，l2a,l2b，l3a,l3b的材料为石英玻璃，

透镜l1c，l2c，l3c材料为hlak61(cdgm)玻璃；

透镜l1a,l2a,l3a前曲率半径为-6.466mm，后曲率半径为19.103mm，中心厚度为1mm；

l1b,l2b,l3b前曲率半径为-42.846mm,后曲率半径为-8.376mm,中心厚度为1.5mm；

透镜l1c,l2c,l3c前曲率半径为56.768mm,后曲率半径为224.032mm,中心厚度为2mm。

透镜l1a与透镜l1b间隔为1.61mm，

透镜l1b与透镜l1c间隔为68.92mm,

透镜l2a与透镜l2b间隔为1.58mm,

透镜l2b与透镜l2c间隔为67.42mm；

透镜l3a与透镜l3b间隔为1.52mm,

透镜l3b透镜与l3c间隔为66.95mm。

上述技术参数是用透镜间隔调整来校正不同色光像差，当然也可以设计不同的透镜来校正不同色光的相差。

图2为本实用新型切换至第二激光器单独工作的示意图。

其工作原理是：

第二反射镜m2与第三反射镜m3通过起落支撑架移动出第二激光器的光学通道(即本实用新型的出射工作通道)以外，开启第二激光器、同时使第一激光器和第三激光器处于关闭状态，此时，第二激光器的激光出射至工作通道，第二激光器单独工作。

图3为本实用新型切换至第一激光器单独工作的示意图。

其工作原理是：

开启第一激光器，同时使第二激光器和第三激光器处于关闭状态。第二反射镜m2通过起落支撑架移动至出射工作通道(即第二激光器的光学通道)，第三反射镜m3通过起落支撑架移动出出射工作通道以外。此时，第一激光器的激光出射经过第一反射镜m1和第二反射镜m2的全反射进入工作通道，第一激光器单独工作。

图4为本实用新型切换至第三激光器单独工作的示意图。

其工作原理是：

开启第三激光器，同时使第一激光器和第二激光器处于关闭状态。第三反射镜m3通过起落支撑架移动至出射工作通道(即第二激光器的光学通道)，第二反射镜m2通过起落支撑架移动出出射工作通道以外。此时，第三激光器的激光出射经过第四反射镜m4和第三反射镜m3的全反射进入工作通道，第三激光器单独工作。

上述实施例中，通过单片机控制起落支撑架的电机使第二反射镜m2与第三反射镜m3位移进而改变光路。

本实用新型装置根据各种不同的激光设计了相对应的扩束系统，以第一激光器为例，其包含透镜l1a,l1b,l1c的扩束光学系统，使输出波长为1064mm的激光束能在到达反射镜前光束直径大小达到设备要求。本实用新型较好的解决了对于多路激光检测的需求，使最多能使三个激光源在同一光路、同一台设备上工作，可广泛用于激光薄膜探伤，激光扫描等各种领域。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内的局部修改或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内。