【】本發(fā)明涉及關(guān)于一種將長波長雷射光透過轉(zhuǎn)頻模塊產(chǎn)生至少兩道不同波長的雷射光，并以一光束調(diào)變鏡組調(diào)變長波長雷射光在轉(zhuǎn)頻模塊中的光束尺寸以調(diào)變長波長雷射光功率與轉(zhuǎn)頻后的雷射光功率配比，以對(duì)復(fù)合或疊合材料的不同平面的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工的相關(guān)，尤指一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置。

背景技術(shù)

0、
背景技術(shù)：

1、按，現(xiàn)有技術(shù)如圖1所示是將不同波長的雷射光例如長波長雷射光71以及短波長雷射光72合束，或者如圖2所示將不同波長雷射光例如長波長雷射光71、短波長雷射光72、更短波長雷射光73合束，需準(zhǔn)備多臺(tái)不同波長的第一雷射光源61、第二雷射光源62、第三雷射光源63，再經(jīng)由第一反射鏡81、第二反射鏡82以及第一變色鏡83、第二變色鏡84將前述多道不同波長的雷射光合束透過聚焦透鏡85對(duì)復(fù)合或疊合材料9的不同平面的多個(gè)聚焦處例如第一聚焦處91、第二聚焦處92、第三聚焦處93進(jìn)行雷射加工，經(jīng)查其存在如下缺失：

2、1.由于需要多臺(tái)雷射光源以及多組控制系統(tǒng)，不但成本高，且需占用較大的空間。

3、2.需要多組控制系統(tǒng)分別控制多道不同波長雷射光的功率。

4、3.不同波長的多道雷射光遇到角度偏移時(shí)，不同波長的光可能因?yàn)殓R片對(duì)光或色散的像差問題，產(chǎn)生光束分開的偏差問題。

5、再者，中國臺(tái)灣發(fā)明第i459039號(hào)「激光束與激光束轉(zhuǎn)換裝置」專利案主要是將一光源的激光束轉(zhuǎn)換為具有一第一偏振方向的一第一次激光束及具有一第二偏振方向的一第二次激光束，并分別將其聚焦于同一平面的第一及第二焦點(diǎn)，屬于對(duì)同一材料的同一平面的兩焦點(diǎn)處進(jìn)行雷射加工的技術(shù)手段。

6、另者，中國臺(tái)灣新型第m450444號(hào)「導(dǎo)引光束與激光束加工范圍的同步調(diào)整機(jī)構(gòu)」專利案必須使用一雷射光源以及一導(dǎo)引光束光源兩臺(tái)光源，該導(dǎo)引光束先經(jīng)由擴(kuò)束器擴(kuò)大直徑再透過合束鏡與該激光束合并到同一光學(xué)路徑，再經(jīng)由聚焦鏡進(jìn)行單一焦點(diǎn)的雷射加工，主要通過其中的導(dǎo)引光束進(jìn)行加工范圍模擬使雷射加工較確實(shí)。

7、另外，中國臺(tái)灣發(fā)明公開編號(hào)第20224821號(hào)「多光源切割裝置」專利案是使用多組光源裝置再透過反射鏡配合合束鏡將不同波長的激光束合束再透過發(fā)射器進(jìn)行電路板的雷射加工，不但須要多光源也占用空間，且光源愈多相對(duì)需要多組控制系統(tǒng)分別控制多道光束的功率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

0、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其主要是通過單一光源與控制系統(tǒng)，既可節(jié)省空間及成本，又可將一長波長雷射光轉(zhuǎn)換成一同光軸路徑上的至少兩個(gè)不同波長的雷射光并分別聚焦于一復(fù)合材料或疊合材料的不同平面上的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工。

2、本發(fā)明的次一目的乃在于提供一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其主要是對(duì)于復(fù)合材料或疊合的異質(zhì)材料或多層材料的雷射加工而言，皆可省去將多道不同波長雷射光合束校準(zhǔn)的工序。

3、本發(fā)明的再一目的乃在于提供一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，可視不同加工需求而靈活調(diào)整運(yùn)用，相對(duì)也達(dá)到可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍并提升產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值的目的。

4、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

5、一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，包括：

6、一長波長雷射光源，用來產(chǎn)生一長波長雷射光；

7、一轉(zhuǎn)頻模塊，至少包含一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件，用來將該長波長雷射光轉(zhuǎn)換成一同光軸路徑上的至少兩個(gè)不同波長的雷射光；

8、一聚焦光學(xué)元件，用來將該至少兩個(gè)不同波長雷射光分別聚焦于一復(fù)合材料的不同平面上的至少兩聚焦處，進(jìn)而對(duì)該復(fù)合材料的不同平面的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工，且透過改變?cè)摼劢构鈱W(xué)元件的焦距，相對(duì)可改變?cè)撝辽賰蓚€(gè)不同波長的雷射光聚焦在該復(fù)合材料的不同平面的至少兩聚焦處位置的聚焦深度。

9、所述轉(zhuǎn)頻模塊的轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為非線性晶體、周期性極化晶體或周期性極化鈮酸鋰晶體(ppln)。

10、一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，包括：

11、一長波長雷射光源，用來產(chǎn)生一長波長雷射光；

12、一轉(zhuǎn)頻模塊，包含一光束調(diào)變鏡組以及至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件，該光束調(diào)變鏡組用來改變?cè)谠撧D(zhuǎn)頻模塊中的該長波長雷射光的光束尺寸，改變?cè)撻L波長雷射光功率與轉(zhuǎn)頻后的雷射功率配比，而該至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件用來將該調(diào)整光束大小之后的長波長雷射光轉(zhuǎn)換成一同光軸路徑上的至少兩個(gè)不同波長的雷射光；

13、一聚焦光學(xué)元件，用來將該至少兩個(gè)不同波長雷射光分別聚焦于一復(fù)合材料的不同平面上的至少兩聚焦處，進(jìn)而對(duì)該復(fù)合材料的不同平面的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工，且透過改變?cè)摼劢构鈱W(xué)元件的焦距，相對(duì)可以改變?cè)撝辽賰蓚€(gè)不同波長的雷射光聚焦在該復(fù)合材料的不同平面的至少兩聚焦處位置的聚焦深度。

14、所述轉(zhuǎn)頻模塊還包括至少一光學(xué)元件，透過該至少一光學(xué)元件的調(diào)整用來變化所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件中的激光束尺寸。

15、所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為一第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件以及一第二轉(zhuǎn)變雷射頻率元件，且所述至少一光學(xué)元件為一第一光學(xué)元件、一第二光學(xué)元件以及一第三光學(xué)元件，該第一光學(xué)元件為一第一透鏡，該第二光學(xué)元件為一第二透鏡，該第三光學(xué)元件為一第三透鏡，該第一光學(xué)元件設(shè)于該光束調(diào)變鏡組與第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件之間，該第二光學(xué)元件與該第三光學(xué)元件是相互間隔設(shè)置，且位于該第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件與該第二轉(zhuǎn)變雷射頻率元件之間。

16、所述第一光學(xué)元件為一第一凸透鏡，而所述第二光學(xué)元件為一第二凸透鏡，該第三光學(xué)元件為一第三凸透鏡。

17、所述第二光學(xué)元件為一第一平凹透鏡，所述第三光學(xué)元件為一第二平凹透鏡，且該第二光學(xué)元件與該第三光學(xué)元件相互之間以相反的方向設(shè)置。

18、所述光束調(diào)變鏡組至少包括一輸入透鏡以及一輸出透鏡，且該輸入透鏡的直徑大于該輸出透鏡的直徑。

19、所述光束調(diào)變鏡組為一縮束鏡(beam?reducer)。

20、所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為至少一非線性晶體或至少一周期性極化晶體或至少一周期性極化鈮酸鋰晶體(ppln)。

21、本發(fā)明的技術(shù)效果是：

22、1.只需單一光源與控制系統(tǒng)，既可以節(jié)省空間及成本，又可以將一長波長雷射光轉(zhuǎn)換成一同光軸路徑上的至少兩個(gè)不同波長的雷射光并分別聚焦于一復(fù)合材料或疊合材料的不同平面上的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工。

23、2.對(duì)于復(fù)合材料或疊合的異質(zhì)材料或多層材料的雷射加工而言，皆可以省去將多道不同波長雷射光合束校準(zhǔn)的工序。

24、3.可以配合不同加工需求靈活調(diào)整運(yùn)用調(diào)頻模塊的光束調(diào)變鏡組、至少一光學(xué)元件例如一第一光學(xué)元件、一第二光學(xué)元件、一第三光學(xué)元件以及第一轉(zhuǎn)換頻率元件、第二轉(zhuǎn)換頻率元件，相對(duì)也達(dá)到可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍的目的。

25、茲配合圖式詳加說明如后。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)頻模塊(2)的轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為非線性晶體、周期性極化晶體或周期性極化鈮酸鋰晶體。

3.一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，包括：一長波長雷射光源(1)，用來產(chǎn)生一長波長雷射光(11)；

4.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)頻模塊(2)還包括至少一光學(xué)元件，透過該至少一光學(xué)元件的調(diào)整用來變化所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件中的激光束尺寸。

5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為一第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件(221)以及一第二轉(zhuǎn)變雷射頻率元件(222)，且所述至少一光學(xué)元件為一第一光學(xué)元件(51)、一第二光學(xué)元件(52)以及一第三光學(xué)元件(53)，該第一光學(xué)元件(51)為一第一透鏡，該第二光學(xué)元件(52)為一第二透鏡，該第三光學(xué)元件(53)為一第三透鏡，所述第一光學(xué)元件(51)設(shè)于該光束調(diào)變鏡組(21)與第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件(221)之間，該第二光學(xué)元件(52)與該第三光學(xué)元件(53)是相互間隔設(shè)置，且位于該第一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件(221)與該第二轉(zhuǎn)變雷射頻率元件(222)之間。

6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述第一光學(xué)元件(51)為一第一凸透鏡，而所述第二光學(xué)元件(52)為一第二凸透鏡，該第三光學(xué)元件(53)為一第三凸透鏡。

7.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述第二光學(xué)元件(52)為一第一平凹透鏡，而所述第三光學(xué)元件(53)為一第二平凹透鏡，且該第二光學(xué)元件(52)與該第三光學(xué)元件(53)相互之間以相反的方向設(shè)置。

8.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述光束調(diào)變鏡組(21)至少包括一輸入透鏡(211)及一輸出透鏡(212)，且該輸入透鏡(211)的直徑大于該輸出透鏡(212)的直徑。

9.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述光束調(diào)變鏡組(21)為一縮束鏡。

10.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，其特征在于，所述至少一轉(zhuǎn)變雷射頻率元件為至少一非線性晶體或至少一周期性極化晶體或至少一周期性極化鈮酸鋰晶體。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明揭露一種自動(dòng)校準(zhǔn)以及調(diào)變不同波長雷射光功率的合束裝置，包括：一長波長雷射光源，用來產(chǎn)生一長波長雷射光；一光束調(diào)變鏡組，用來改變?cè)谵D(zhuǎn)頻模塊中的長波長激光束尺寸，改變長波長雷射功率與轉(zhuǎn)頻后的雷射功率配比；一轉(zhuǎn)頻模塊，用來將該長波長雷射光轉(zhuǎn)換成一同光軸路徑上的至少兩個(gè)不同波長的雷射光；一聚焦光學(xué)元件，用來將該至少兩個(gè)不同波長雷射光分別聚焦于一復(fù)合材料或疊合材料的不同平面上的至少兩聚焦處同時(shí)進(jìn)行雷射加工。

技術(shù)研發(fā)人員：藍(lán)宇彬,余柏鴻,廖松輝,侯顯卿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣鴻電機(jī)廠股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9