一種光纖激光加工光路系統的制作方法

本發明涉及激光加工領域，特別涉及一種光纖激光加工光路系統。

背景技術：

隨著激光加工技術的提升和應用范圍的擴大，激光加工在生產活動中越來越普及，而現有的激光加工裝置無法對激光的光路與加工樣品進行實時觀測，且激光加工裝置內的光學部件較多，位置固定，占用空間大，激光頭與物品間的距離調整不便。

技術實現要素：

為此，需要提供一種光纖激光加工光路系統，來解決目前現有激光加工裝置無法對激光與加工樣品進行實時觀測、激光頭與加工物品間的距離無法調整和加工裝置結構不緊湊的問題。

為實現上述目的，發明人提供了一種光纖激光加工光路系統，沿激光的光路方向依次包括光纖激光裝置、水平光路裝置、豎直光路裝置、激光加工設備和加工平臺；

所述光纖激光裝置包括泵浦光源、光纖、諧振腔和激光放大器，所述光纖設置在所述泵浦光源和所述激光放大器之間的光路上，并將激光射向水平光路裝置的進光口；

所述水平光路裝置包括第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡和第五反射鏡，第一反射鏡設置在水平光路裝置的進光口，第二反射鏡設置在第一反射鏡激光反射的光路上，第三反射鏡設置在第二反射鏡激光反射的光路上，第四反射鏡設置在第三反射鏡激光反射的光路上，第五反射設置在第四反射鏡激光反射的光路上，第二反射鏡和第三反射鏡之間的光路上設置有1/2波片，第三反射鏡和第四反射鏡之間的光路上依次設有格蘭偏振片、分光鏡和電動快門，激光經所述格蘭偏振片分為尋常光和非尋常光，尋常光朝向所述分光鏡，非尋常光的光路上設有激光終止器，激光經所述分光鏡分為透射光束和反射光束，透射光束朝向所述電動快門，反射光束的光路上設有探頭；第四反射鏡和第五反射鏡之間設有1/4波片，所述第五反射鏡將激光反射至豎直光路裝置的進光口；

所述豎直光路裝置包括第六反射鏡和擴束鏡，所述第六反射鏡設置在豎直光路裝置的進光口，所述擴束鏡設置在所述第六反射鏡反射的激光光路上，所述第六反射鏡將激光反射至激光加工設備的進光口；

所述激光加工設備的進光口設有二向色鏡，激光經所述二向色鏡分為近紅外光和可視光，近紅外光的光路上設有伸縮式激光頭，可視光的光路上設有第七反射鏡，第七反射鏡反射的光路上設有微型攝像頭；

區別于現有技術，上述技術方案具有如下優點：通過設置探頭和微型攝像頭，使得激光光束以及樣品的實時狀態得以觀測，通過將設置伸縮式激光頭，使得激光頭能改變與物品之間的距離，便于物品進行加工，通過在水平光路裝置內設置第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、第四反射鏡和第五反射鏡，使得位于各個反射鏡之間的裝置得以進行合理設置，加工裝置的結構更為緊湊。

進一步地，所述光纖激光裝置上設有水冷裝置，所述水冷裝置包括輸送泵和液體循環管路，所述液體循環管路與泵浦光源連接。

通過設置水冷裝置，通過液體循環管路向泵浦光源進行液體循環，使得泵浦光源在工作時的溫度降低，保護元件不受高溫破壞。

進一步地，所述激光加工設備的側面設有LED照明燈，LED照明燈的光路上設有第八反射鏡。

通過LED照明燈向樣品提供照明光，使得加工中的樣品被照亮，便于進行加工時的觀測。

進一步地，所述激光加工設備的近紅外光的光路上設有可調物鏡。

通過在激光加工設備的近紅外光的光路上設置可調物鏡，便于對激光束進行對焦。

附圖說明

圖1為本發明實施例中光纖激光加工光路系統的結構示意圖。

附圖標記說明：

101、光纖激光裝置； 102、泵浦光源； 103、光纖；

104、諧振腔； 105、激光放大器； 106、水冷裝置；

1061、液體循環管路； 1062、輸送泵；

201、水平光路裝置； 202、第一反射鏡； 203、第二反射鏡；

204、1/2波片； 205、第三反射鏡； 206、格蘭偏振片；

207、激光終止器； 208、分光鏡； 209、探頭； 210、電動快門；

211、第四反射鏡； 212、1/4波片； 213、第五反射鏡；

301、垂直光路裝置； 302、第六反射鏡； 303、擴束鏡；

401、激光加工裝置； 402、二向色鏡； 403、可調物鏡；

404、伸縮式激光頭； 405、微型攝像頭； 406、第七反射鏡；

407、LED照明燈； 408、第八反射鏡。

具體實施方式

為詳細說明技術方案的技術內容、構造特征、所實現目的及效果，以下結合具體實施例并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1，圖1為本實施例的光纖激光加工光路系統的結構示意圖，光纖激光裝置101內設有泵浦光源102、光纖103、諧振腔104、激光放大器105和水冷裝置106，光纖103一端連接泵浦光源102，另一端連接諧振腔104，激光放大器105設置在諧振腔104的激光光路上，水冷裝置106的液體循環管路1061連接泵浦光源102和輸送泵1062；

水平光路裝置201為一個箱體結構，設置在光纖激光裝置101的一側，第一反射鏡202設置在水平光路裝置201的進光口，第二反射鏡203、第三反射鏡205、第四反射鏡211和第五反射鏡213沿順時針方向依次設置在水平光路裝置201箱體的四個角上，并且第二反射鏡203設置在第一反射鏡202激光反射的光路上，第三反射鏡205設置在第二反射鏡203激光反射的光路上，第四反射鏡211設置在第三反射鏡205激光反射的光路上，第五反射鏡213設置在第四反射鏡211激光反射的光路上，1/2波片設置在第二反射鏡203與第三反射鏡205之間的光路上，格蘭偏振片206、分光鏡208和電動快門210依次設置在第三反射鏡205與第四反射鏡211之間的光路上，激光終止器207設置在箱體中部格蘭偏振片206激光反射的光路上，探頭209設置在箱體中部分光鏡208反射的光路上，1/4波片212設置在第四反射鏡211和第五反射鏡213反射的光路上；

豎直光路裝置301設置在水平光路裝置201的頂部，第六反射鏡302設置在豎直光路裝置301的進光口，擴束鏡303設置在第六反射鏡302反射的光路上；

激光加工裝置401設置在豎直光路裝置301的一側，二向色鏡402設置在激光加工裝置401的進光口，二向色鏡402將激光分為可視光和近紅外光，伸縮式激光頭404設置在二向色鏡402的近紅外光的光路上，可調物鏡403設置在二向色鏡402與激光頭404之間的光路上，第七反射鏡406設置在二向色鏡402可視光的光路上，微型攝像頭405設置在第七反射鏡406反射的光路上，LED照明燈407設置在激光加工裝置401的側壁上，第八反射鏡408設置在LED照明燈407的光路上；

根據上述結構，在具體操作時，光纖激光裝置內的泵浦光源發出泵浦光，泵浦光在光纖內進行粒子數反轉并形成高功率密度，隨后進入諧振腔轉換為激光，激光放大器將激光的能量和功率提高后投射至水平光路裝置的進光口，水冷裝置通過液體循環管路連接泵浦光源以及輸送泵進行降溫處理，位于水平光路裝置的第一反射鏡將激光折射至第二反射鏡上，第二反射鏡反射的激光經過1/2波片調整偏振態及偏振態的比例后照射至第三反射鏡，第三反射鏡反射的激光經過格蘭偏振片分為尋常光和非尋常光，尋常光照射至分光鏡，非尋常光照射至激光終止器上，激光終止器開關泵浦光源，分光鏡將激光透射光束和反射光束，透射光束朝向電動快門，電動快門控制透射光束是否繼續傳輸，反射光束照射至探頭，探頭接收激光束的成像，透射光束經過電動快門照射至第四反射鏡，第四反射鏡反射的透射光束經過1/4波片再次調整偏振態及偏振態的比例后照射至第五反射鏡，第五反射鏡反射的透射光束輸出至豎直光路裝置的進光口，第六反射鏡設置在豎直光路裝置的進光口，經第六反射鏡反射的激光射入擴束鏡內，擴束鏡放大激光光束直徑后輸出至激光加工設備的進光口，激光加工設備的進光口設有二向色鏡，二向色鏡將激光束分為近紅外光和可視光，近紅外光經可調物鏡取焦后進入伸縮式激光頭，伸縮式激光頭調整與物品間的距離并將激光束投射置加工平臺上對物品進行加工，LED照明燈通過第八反射鏡向樣品臺反射燈光便于進行實時觀測(在某些實施例中，照明燈可選用熒光燈)。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數；“以上”、“以下”、“以內”等理解為包括本數。

盡管已經對上述各實施例進行了描述，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利保護范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍之內。