一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，能夠有效提高半導(dǎo)體激光器的對(duì)準(zhǔn)精度，提高加工效率。該用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，包括半導(dǎo)體激光器疊陣、光學(xué)整形模塊，在半導(dǎo)體激光器疊陣或光學(xué)整形模塊上安裝有兩個(gè)以上的指示光源，指示光源肉眼可辨，這些指示光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)整形模塊后的會(huì)聚點(diǎn)位于半導(dǎo)體激光器疊陣光斑焦點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于激光加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用以定位高功率半導(dǎo)體激光器光斑位置的指示器。
【背景技術(shù)】
[0002]高功率半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛用于激光加工、激光醫(yī)療、激光顯示及科學(xué)研究領(lǐng)域，成為新世紀(jì)發(fā)展快、成果多、學(xué)科滲透廣、應(yīng)用范圍大的綜合性核心器件。
[0003]激光加工技術(shù)是融合了現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)、計(jì)算機(jī)、材料科學(xué)、先進(jìn)制造技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的高新技術(shù)，包括激光表面改性技術(shù)、激光表面修復(fù)技術(shù)、激光熔覆技術(shù)、激光產(chǎn)品化技術(shù)等，能使低等級(jí)材料實(shí)現(xiàn)高性能表層改性，達(dá)到零件低成本與工作表面高性能的最佳組合，為解決整體強(qiáng)化和其它表面強(qiáng)化手段難以克服的矛盾帶來(lái)了可能性，對(duì)重要構(gòu)件材質(zhì)與性能的選擇匹配、設(shè)計(jì)、制造產(chǎn)生重要的有利影響，且生產(chǎn)效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、成本低，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。高功率半導(dǎo)體激光器加工系統(tǒng)是非可見(jiàn)光，在進(jìn)行激光加工作業(yè)時(shí)比較危險(xiǎn)，同時(shí)在調(diào)節(jié)工藝時(shí)因不可見(jiàn)而使得工藝?yán)щy。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，能夠有效提高半導(dǎo)體激光器的對(duì)準(zhǔn)精度，提高加工效率。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，包括半導(dǎo)體激光器疊陣、光學(xué)整形模塊，在半導(dǎo)體激光器疊陣或光學(xué)整形模塊上安裝有兩個(gè)以上的指示光源，指示光源肉眼可辨，這些指示光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)整形模塊后的會(huì)聚點(diǎn)位于半導(dǎo)體激光器疊陣光斑焦點(diǎn)。
[0007]基于上述基本方案，本發(fā)明還做如下優(yōu)化限定和改進(jìn):
[0008]上述指示光源共有兩個(gè)或三個(gè)。
[0009]所有指示光源分布于半導(dǎo)體激光器疊陣發(fā)光端或光學(xué)整形模塊的外圍。即保證發(fā)出的光在會(huì)聚前均位于疊陣光路外圍。
[0010]各個(gè)指示光源為不同色光源。這樣，可以有助于進(jìn)一步指導(dǎo)調(diào)節(jié)工作位置。
[0011]指示光源的出光端與半導(dǎo)體激光器疊陣出光端端面平齊。
[0012]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明，便于安裝操作，指示光斑的焦距和疊陣光斑的焦距重合度對(duì)整形系統(tǒng)不敏感，有較好的抗干擾能力。從指示光斑投射在工件上的形態(tài)和距離可以容易的判斷疊陣光斑的離焦性質(zhì)和離焦量。同時(shí)該設(shè)計(jì)對(duì)疊陣光路沒(méi)有影響，光源不受疊陣光源的影響，使用壽命長(zhǎng)?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1、圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(兩個(gè)指示光源安裝位置略有不同)。
[0015]圖3為本發(fā)明聚焦離焦原理圖，分別代表兩個(gè)指示光源的光斑重合、正離焦、負(fù)離焦二種狀態(tài)。
[0016]圖4為采用三個(gè)指示光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為三個(gè)指示光源的安裝位置示意圖。
[0018]圖6為采用三個(gè)指示光源時(shí)的聚焦離焦原理圖，分別代表三個(gè)指示光源的光斑正離焦、重合、負(fù)離焦三種狀態(tài)。
[0019]附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0020]1-半導(dǎo)體激光器疊陣；2_指示光源a ；3-指示光源b ;20_指示光源a的光斑；30-指示光源b的光斑；4_安裝塊；5_光學(xué)整形模塊；6_主激光疊陣光路；7_指示光源光路A ;8_指不光源光路B ;9_聚焦平面；10_正尚焦平面；11負(fù)尚焦平面；12_指不光源C。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1、圖2所示，激光加工時(shí)，在打開(kāi)大功率疊陣激光前，需要指示光斑標(biāo)明疊陣光斑的確切位置，使得加工精準(zhǔn)進(jìn)行。本發(fā)明采用在疊陣兩側(cè)安裝相同或不同波長(zhǎng)的指示光源的方式實(shí)現(xiàn)疊陣光斑位置確定以及正、負(fù)離焦量的判斷，具體實(shí)現(xiàn)如下:
[0022]兩個(gè)指示光源分別安裝在疊陣兩側(cè)，使得其光束經(jīng)過(guò)與疊陣激光相同的光學(xué)整形模塊后，相交于疊陣激光的焦點(diǎn)處。若指不光源a光斑與指不光源b光斑不重合，即表明被加工物體沒(méi)有處于疊陣光斑焦點(diǎn)處，則需要調(diào)整工作位置直至指示光源a光斑與指示光源b光斑重合。
[0023]當(dāng)被加工物體處于疊陣光斑焦點(diǎn)處時(shí)，指示光源a光斑與指示光源b光斑重合；當(dāng)被加工物體處于正離焦時(shí)，指示光源a光斑將會(huì)在指示光源b光斑的一側(cè)；當(dāng)被加工物體處于負(fù)離焦時(shí)，指示光源a光斑將會(huì)在指示光源b光斑的另一側(cè)，這樣，如果指示光源a與指示光源b為不同色光源，通過(guò)光斑的相對(duì)位置就能夠判斷是正離焦還是負(fù)離焦。類(lèi)似地，指示光源a光斑和指示光源b光斑的距離與離焦量有正比關(guān)系，通過(guò)其距離d可以推算出離焦量的大小。
[0024]同理，如圖4-6所示，本發(fā)明也可以采用三個(gè)指示光源的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)工作位置直至三個(gè)指示光源的光斑重合，即完成對(duì)焦。
【權(quán)利要求】
1.一種用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，包括半導(dǎo)體激光器疊陣、光學(xué)整形模塊，其特征在于:在半導(dǎo)體激光器疊陣或光學(xué)整形模塊上安裝有兩個(gè)以上的指示光源，指示光源肉眼可辨，這些指示光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)光學(xué)整形模塊后的會(huì)聚點(diǎn)位于半導(dǎo)體激光器疊陣光斑焦點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，其特征在于:指示光源共有兩個(gè)或三個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，其特征在于:所有指示光源分布于半導(dǎo)體激光器疊陣發(fā)光端或光學(xué)整形模塊的外圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，其特征在于:各個(gè)指示光源為不同色光源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于激光加工的高功率半導(dǎo)體激光器焦點(diǎn)指示器，其特征在于:指示光源的出光端與半導(dǎo)體激光器疊陣出光端端面平齊。
【文檔編號(hào)】B23K26/04GK103537799SQ201310525755
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】宋濤, 劉興勝, 王敏, 景彩云, 顧維一, 程寧, 蔡磊 申請(qǐng)人:西安炬光科技有限公司