一种材料加工用飞秒激光器的制造方法

文档序号:9378857阅读:234来源:国知局
一种材料加工用飞秒激光器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于激光器领域,尤其涉及一种材料加工用飞秒激光器。
【背景技术】
[0002]飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,它具有三方面的特点:1)持续时间短:飞秒激光持续的时间只有几个飞秒(I飞秒=10 15秒),它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍,是人类目前在实验条件下所能获得的最短脉冲;2)瞬时功率高:飞秒激光具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦;3)聚焦作用强:飞秒激光能聚焦到比头发的直径还要小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。飞秒激光以其独特的超短持续时间和超强峰值功率开创了材料超精细、低损伤和空间三维加工处理的新领域,而且应用越来越广泛。由于材料加工需要瞬时超高功率,市面上使用的材料加工用飞秒激光器只有一路激光输出通路,加工速度慢。

【发明内容】

[0003]本发明针对上述技术问题,提供了一种具有两路激光输出通路、加工速度快的材料加工用飞秒激光器。
[0004]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种材料加工用飞秒激光器,包括激光器外壳、脉冲光源、光学谐振腔,所述脉冲光源、光学谐振腔固定于所述激光器外壳内,所述脉冲光源位于光学谐振腔的一侧并且其二者平行设置,其特征在于:所述激光器外壳的内部还设置有双镜折光块、全反镜、半反镜、棱镜A、光轴漂移校正透镜、棱镜B、分束镜、薄透镜A、倍频晶体A、激光输出耦合镜A、聚焦透镜A、薄透镜B、倍频晶体B、激光输出耦合镜B、聚焦透镜B,所述双镜折光块固定于所述脉冲光源、光学谐振腔的一侧,所述全反镜、光学谐振腔、半反镜、棱镜A的中心均在同一条轴线上,所述棱镜A、光轴漂移校正透镜、棱镜B的中心均在同一条轴线上,所述棱镜B、分束镜、薄透镜A、倍频晶体A、激光输出耦合镜A、聚焦透镜A的中心均在同一条轴线上,所述全反镜固定于所述双镜折光块与光学谐振腔之间,所述半反镜、棱镜A、光轴漂移校正透镜、棱镜B、分束镜依次固定于所述光学谐振腔的另一侧,所述棱镜A的镜心位于所述半反镜的焦点处,所述薄透镜A、倍频晶体A、激光输出耦合镜A、聚焦透镜A依次固定于所述分束镜的一侧形成激光输出通路A,所述薄透镜B、倍频晶体B、激光输出耦合镜B、聚焦透镜B依次固定于所述分束镜的另一侧形成激光输出通路B,所述分束镜、薄透镜B、倍频晶体B、激光输出耦合镜B、聚焦透镜B的中心均在同一条轴线上,所述分束镜的镜心、倍频晶体A的晶心分别位于薄透镜A的焦点处,所述分束镜的镜心、倍频晶体B的晶心分别位于薄透镜B的焦点处,所述激光器外壳上分别开设有与所述激光输出通路A、激光输出通路B相应的激光输出口,所述激光输出口向外延伸形成激光输出口固定盘,所述激光输出口的外部分别固定有反射镜,所述反射镜包括反射镜镜体和反射镜镜壳,所述反射镜镜体固定于所述反射镜镜壳内,所述反射镜镜壳的两端开设有固定槽,所述固定槽套设于所述激光输出口固定盘的外部并通过螺钉将固定槽紧固于所述激光输出口固定盘的外部。
[0005]所述棱镜A、棱镜B的镜心位于所述光轴漂移校正透镜的焦点处。
[0006]所述反射镜镜体分别位于所述薄透镜A、薄透镜B的焦点处。
[0007]还包括激光扩束器,所述激光扩束器固定于所述反射镜的一侧。
[0008]所述棱镜A、棱镜B为90°反向棱镜。
[0009]本发明的有益效果为:
1、双镜折光块固定于脉冲光源、光学谐振腔的一侧,双镜折光块对脉冲光源发出的光子进行两次折射作用将光子反射入光学谐振腔中;
2、光学谐振腔两侧的全反镜、半反镜对光子起到反射作用,使光子在光学谐振腔内不断往返振荡;
3、半反镜、棱镜A、光轴漂移校正透镜、棱镜B、分束镜依次固定于光学谐振腔的另一侧,棱镜A、棱镜B为90°反向棱镜,棱镜A将激光束反向90°,激光束从棱镜A反射后通过光轴漂移校正透镜,激光束通过棱镜B90°反向棱镜后射出,光轴漂移校正透镜对激光轴进行校正,去除光轴平漂移现象,激光束的精准度高,并且棱镜A、棱镜B的设置缩小了激光器的体积;
4、全反镜、光学谐振腔、半反镜、棱镜A的中心均在同一条轴线上,棱镜A、光轴漂移校正透镜、棱镜B的中心均在同一条轴线上,棱镜B、分束镜、薄透镜A、倍频晶体A、激光输出耦合镜A、聚焦透镜A的中心均在同一条轴线上,棱镜A的镜心位于半反镜的焦点处,分束镜、薄透镜B、倍频晶体B、激光输出耦合镜B、聚焦透镜B的中心均在同一条轴线上,分束镜的镜心、倍频晶体A的晶心分别位于薄透镜A的焦点处,分束镜的镜心、倍频晶体B的晶心分别位于薄透镜B的焦点处,结构紧凑、设计合理;
5、薄透镜A、倍频晶体A、激光输出耦合镜A、聚焦透镜A依次固定于分束镜的一侧形成激光输出通路A,薄透镜B、倍频晶体B、激光输出耦合镜B、聚焦透镜B依次固定于分束镜的另一侧形成激光输出通路B,分束镜将激光束分成两路激光输出通路,两路激光输出通路既可以同时对同一材料进行加工,也可以同时对两个材料进行加工,加工速度快;
6、两路激光输出通路上分别设置有倍频晶体A、倍频晶体B,倍频晶体A、倍频晶体B对激光束产生倍频效应,激光束包含了原频率的激光和2倍频率的激光,激光束的能量大大提闻,为材料加工提供瞬时超闻功率;
7、激光器外壳上分别开设有与激光输出通路A、激光输出通路B相应的激光输出口,两路激光束分别通过激光输出口射出;
8、激光输出口向外延伸形成激光输出口固定盘,激光输出口的外部分别固定有反射镜,反射镜包括反射镜镜体和反射镜镜壳,反射镜镜体固定于反射镜镜壳内,反射镜镜壳的两端开设有固定槽,固定槽套设于激光输出口固定盘的外部并通过螺钉将固定槽紧固于激光输出口固定盘的外部,通过固定槽将反射镜镜壳套设于激光输出口固定盘上,根据实际加工材料的需要,旋转固定槽从而起到调节激光束输出角度的作用,调节方式、紧固结构简单并实现了激光束的360°输出,加工范围广;
9、增设了激光扩束器,激光扩束器固定于反射镜的一侧,扩大激光光束的宽度,便于应用。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本发明作进一步说明:
图中,1-激光器外壳,2-脉冲光源,3-光学谐振腔,4-双镜折光块,5-全反镜,6-半反镜,7-棱镜A,8-光轴漂移校正透镜,9-棱镜B,10-分束镜,11-薄透镜A,12-倍频晶体A,13-激光输出耦合镜A,14-聚焦透镜A,15-薄透镜B,16-倍频晶体B,17-激光输出耦合镜B,18-聚焦透镜B,19-激光输出通路A,20-激光输出通路B,21-激光输出口,22-激光输出口固定盘,23-反射镜,24-反射镜镜体,25-反射镜镜壳,26-固定槽,27-螺钉,28-激光扩束器。
实施例
[0012]如图1所示,一种材料加工用飞秒激光器,包括激光器外壳1、脉冲光源2、光学谐振腔3,脉冲光源2、光学谐振腔3固定于激光器外壳I内,脉冲光源2位于光学谐振腔3的一侧并且其二者平行设置,激光器外壳I的内部还设置有双镜折光块4、全反镜5、半反镜6、棱镜A7、光轴漂移校正透镜8、棱镜B9、分束镜10、薄透镜All、倍频晶体A12、激光输出耦合镜A13、聚焦透镜A14、薄透镜B15、倍频晶体B16、激光输出耦合镜B17、聚焦透镜B18,双镜折光块4固定于脉冲光源2、光学谐振腔3的一侧,全反镜5、光学谐振腔3、半反镜6、棱镜A7的中心均在同一条轴线上,棱镜A7、光轴漂移校正透
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