專利名稱：一種激光功率合成器及采用該合成器的高功率激光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光領(lǐng)域，具體涉及將多束小功率激光合成高功率激光的一種激光功
率合成器及采用該合成器的高功率激光器。
背景技術(shù)：
目前采用直流激勵(lì)方式激勵(lì)的中小功率激光器的生產(chǎn)工藝技術(shù)較為成熟，其生產(chǎn) 成本也較低，而高功率激光器生產(chǎn)技術(shù)尚不成熟，且成本極高，普遍依賴進(jìn)口 。公告號(hào)為 CN2190358的"桁架式石英折疊氣體激光器"、公告號(hào)為CN1545173的"中功率二氧化碳激 光器"、公告號(hào)為CN101075724的"石英捆綁式二氧化碳激光器"，在這些專利中均采用了延 長(zhǎng)放電長(zhǎng)度以取得較高功率的做法，這些方法可以提高功率，但生產(chǎn)難度較大，不易大量推 廣，要進(jìn)一步提高功率不易實(shí)現(xiàn)，而且光斑質(zhì)量不易控制。另外一種方法是采用軸塊流方 式，但其生產(chǎn)成本較高，用戶使用成本也居高不下，不利于大面積推廣。再一種方法是國(guó)外 采用的射頻激勵(lì)方式，目前國(guó)內(nèi)尚不具備生產(chǎn)技術(shù)及條件，且價(jià)格極其昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種激光功率合成器及采用該合成器的高 功率激光器，能夠提高激光器的功率，結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，成本低。 為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下方案一種激光功率合成器，包括棱 錐或棱臺(tái)，所述棱錐或棱臺(tái)的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面。每個(gè)激光反射鏡面反射一束小功率 激光，通過(guò)調(diào)整每束激光的入射方向及入射點(diǎn)，使得每束小功率激光反射后均以同一方向 射出，組合成一束大光斑的高功率激光束。 作為優(yōu)選，所述棱錐的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面對(duì)應(yīng)設(shè)在棱錐的側(cè)面上。 作為優(yōu)選，所述棱臺(tái)的中央設(shè)有通孔，所述棱臺(tái)的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面
對(duì)應(yīng)設(shè)在棱臺(tái)的側(cè)面上。通孔中入射一束小功率激光，使得光斑分布更加均勻。 作為優(yōu)選，所述激光反射鏡面與棱錐或棱臺(tái)為一體結(jié)構(gòu)。所述激光反射鏡面由棱
錐或棱臺(tái)的側(cè)面拋光而成，效果好。 作為優(yōu)選，所述激光反射鏡面與棱錐或棱臺(tái)為分體結(jié)構(gòu)，所述激光反射鏡面對(duì)應(yīng) 粘貼在棱錐或棱臺(tái)的側(cè)面。制造方便。 —種高功率激光器，包括激光功率合成器、環(huán)設(shè)在激光功率合成器四周的小功率 激光管，所述激光功率合成器包括棱錐或棱臺(tái)，所述棱錐或棱臺(tái)側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面，所 述小功率激光管與激光反射鏡面對(duì)應(yīng)，小功率激光管發(fā)射的激光經(jīng)各激光反射鏡面反射后 形成多條平行光束。 作為優(yōu)選，所述棱錐的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面對(duì)應(yīng)設(shè)在棱錐的側(cè)面上。
作為優(yōu)選，所述棱臺(tái)的央設(shè)有通孔，所述棱臺(tái)的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面對(duì) 應(yīng)設(shè)在棱臺(tái)的側(cè)面上。 作為優(yōu)選，所述激光反射鏡面與棱錐或棱臺(tái)為一體結(jié)構(gòu)。
作為優(yōu)選，所述激光反射鏡面與棱錐或棱臺(tái)為分體結(jié)構(gòu)，所述激光反射鏡面對(duì)應(yīng)
粘貼在棱錐或棱臺(tái)的側(cè)面。
有益效果 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供一種激光功率合成器及采用該合成器的高功率激 光器，能夠提高激光器的功率，結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，成本低。


圖1為激光功率合成器實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為采用實(shí)施例一后多束激光形成的光斑圖；
圖3為激光功率合成器實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為采用實(shí)施例二后多束激光形成的光斑圖；
圖5為采用激光功率合成器的高功率激光器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一 如圖1所示， 一種激光功率合成器，包括棱錐1 ，所述棱錐1的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡 面3。所述棱錐1的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面3對(duì)應(yīng)設(shè)在棱錐1的側(cè)面上。所述激 光反射鏡面3與棱錐1為一體結(jié)構(gòu)。所述激光反射鏡面3由棱錐1的側(cè)面拋光而成，效果 好，但是加工難度比較大。利用激光反射原理使得多束小功率激光經(jīng)激光反射鏡面3反射 后，向一個(gè)方向以平行光束的方式射出，從而生成一個(gè)如圖2所示的較大光斑的高功率激 光束。
實(shí)施例二 如圖3所示，一種激光功率合成器，包括棱臺(tái)2，所述棱臺(tái)2的側(cè)面設(shè)有激光反射 鏡面3。所述棱臺(tái)2的央設(shè)有通孔4，所述棱臺(tái)2的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面3與棱 臺(tái)2為分體結(jié)構(gòu)，所述激光反射鏡面3對(duì)應(yīng)粘貼在棱臺(tái)2的側(cè)面。制造方便。激光反射鏡 面3的形狀與棱臺(tái)2的側(cè)面的形狀相符合，還可以在激光反射鏡面3上鍍反射膜以增加反 射率，效果更好。相對(duì)于實(shí)施例一而言，中間的通孔4可以再通一束激光，使得光斑分布更 加均勻，從而生成一個(gè)如圖4所示的較大光斑的高功率激光束。 如圖5所示，一種高功率激光器，包括激光功率合成器、環(huán)設(shè)在激光功率合成器四 周的小功率激光管5，所述激光功率合成器包括棱錐l，所述棱錐1的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡 面3，所述小功率激光管5與激光反射鏡面3對(duì)應(yīng)，小功率激光管5發(fā)射的激光經(jīng)各激光反 射鏡面3反射后形成多條平行光束。所述棱錐1的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面3對(duì)應(yīng) 設(shè)在棱錐1的側(cè)面上。所述激光反射鏡面3與棱錐1為一體結(jié)構(gòu)。所述激光反射鏡面3由 棱錐1的側(cè)面拋光而成。小功率激光管5提供激光入射，根據(jù)側(cè)面角度可以通過(guò)小功率激光 管5來(lái)調(diào)節(jié)每束激光的入射方向及入射點(diǎn)，利用激光反射原理使得多束小功率激光經(jīng)激光 反射鏡面3反射后，向一個(gè)方向以平行光束的方式射出。由于小功率激光器成本極其低廉， 通過(guò)激光功率合成器合成大功率激光，成本為相同功率的其它方式的激光器的五分之一到 十分之一，且操作極其簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，因此是有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。徹底改變高功率激 光依賴進(jìn)口的局面，經(jīng)合成的激光廣泛應(yīng)用于切割、焊接、熱處理、熔覆等激光制造領(lǐng)域。
同理，所述的激光功率合成器還可以包括棱臺(tái)2，所述棱臺(tái)2的側(cè)面設(shè)有激光反射 鏡面3。所述棱臺(tái)2的央設(shè)有通孔4，所述棱臺(tái)2的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面3對(duì)應(yīng) 粘貼在棱臺(tái)2的側(cè)面。激光反射鏡面3的形狀與棱臺(tái)2的側(cè)面的形狀相符合。
權(quán)利要求
一種激光功率合成器，其特征在于包括棱錐(1)或棱臺(tái)(2)，所述棱錐(1)或棱臺(tái)(2)的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述棱錐(1)的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)設(shè)在棱錐(1)的側(cè)面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述棱臺(tái)(2)的中央設(shè)有通孔(4)，所述棱臺(tái)(2)的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)設(shè)在棱臺(tái)(2)的側(cè)面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述激光反射鏡面(3)與棱錐(1)或棱臺(tái)(2)為一體結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述激光反射鏡面(3)與棱錐(1)或棱臺(tái)(2)為分體結(jié)構(gòu)，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)粘貼在棱錐(1)或棱臺(tái)(2)的側(cè)面。
6. —種高功率激光器，其特征在于包括激光功率合成器、環(huán)設(shè)在激光功率合成器四周的若干小功率激光管(5)，所述激光功率合成器包括棱錐(1)或棱臺(tái)(2)，所述棱錐(1)或棱臺(tái)(2)的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面(3)，所述小功率激光管(5)與激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)，所有小功率激光管(5)發(fā)射的激光經(jīng)對(duì)應(yīng)激光反射鏡面(3)反射后形成多條平行光束。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述棱錐(1)的側(cè)面為三角形，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)設(shè)在棱錐(1)的側(cè)面上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述棱臺(tái)(2)的央設(shè)有通孔(4)，所述棱臺(tái)(2)的側(cè)面為梯形，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)設(shè)在棱臺(tái)(2)的側(cè)面上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述激光反射鏡面(3)與棱錐(1)或棱臺(tái)(2)為一體結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種激光功率合成器，其特征在于所述激光反射鏡面(3)與棱錐(1)或棱臺(tái)(2)為分體結(jié)構(gòu)，所述激光反射鏡面(3)對(duì)應(yīng)粘貼在棱錐(1)或棱臺(tái)(2)的側(cè)面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光功率合成器，包括棱錐或棱臺(tái)，所述棱錐或棱臺(tái)的側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面。還提出了一種高功率激光器，包括激光功率合成器、環(huán)設(shè)在激光功率合成器四周的小功率激光管，所述激光功率合成器包括棱錐或棱臺(tái)，所述棱錐或棱臺(tái)側(cè)面設(shè)有激光反射鏡面，所述小功率激光管與激光反射鏡面對(duì)應(yīng)。小功率激光管發(fā)射的激光經(jīng)各激光反射鏡面反射后形成多條平行光束。能夠提高激光功率，結(jié)構(gòu)合理，操作簡(jiǎn)單，成本低。
文檔編號(hào)G02B27/09GK101788714SQ20101010810
公開(kāi)日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者周迅 申請(qǐng)人:周迅