一种大光斑激光器的制作方法
本申请涉及激光器的,尤其涉及一种大光斑激光器。
背景技术:
1、在工业加工、材料处理等半导体激光器的核心应用场景中,大尺寸且能量均匀的面光斑是保障加工质量与效率的关键需求。传统实现大光斑输出的技术路径,主要依赖单一激光光源配合扩束镜组件,通过光学扩束原理直接放大原始光斑尺寸。然而,该技术方案存在难以规避的核心缺陷:激光光束的能量总量相对固定,在经扩束镜放大光斑面积的过程中,能量会随光斑覆盖范围的扩大而均匀分散,导致单位面积内的光斑能量密度大幅衰减,这一问题不仅会造成加工效率显著降低、加工效果不达预期,严重时甚至因能量不足导致加工过程无法正常推进。
2、为弥补扩束带来的能量损失,现有技术通常采用提升激光光源驱动电流的方式增大输出功率,但受限于半导体激光芯片的物理特性、散热极限及器件寿命等因素,驱动电流的提升空间存在严格限制,无法无上限地补偿扩束导致的能量损耗。这一约束直接造成传统方案的光斑尺寸可调范围狭窄,既难以满足不同场景下对大光斑的多样化尺寸需求,又因能量密度与光斑尺寸的矛盾关系,无法兼顾光斑的均匀性与有效工作效率,严重制约了半导体激光器在中大型工件加工、宽幅面处理等场景中的应用拓展。
技术实现思路
1、本实用新型实施例的目的在于:提供一种大光斑激光器,其能够解决相关技术中存在的上述问题。
2、为达上述目的,本申请采用以下技术方案:
3、一种大光斑激光器,包括至少两组平行且同向设置的激光模组,每一所述激光模组包括:
4、激光光源;
5、扩束镜组,设置于所述激光光源的出光侧;
6、其中,工作时,每一所述激光模组于工作表面上投射的光斑包括中心均匀区和环绕于所述中心均匀区周部的边缘弱光区,相邻的所述边缘弱光区重合,且重合区域的能量密度与中心均匀区的能量密度相近,形成均匀大光斑。
7、可选的,所述扩束镜组包括横轴扩束镜,沿横轴方向排布有多组所述激光模组。
8、可选的,所述扩束镜组包括纵轴扩束镜,沿纵轴方向排布有多组所述激光模组。
9、可选的,所述扩束镜组包括横轴扩束镜和纵轴扩束镜,沿横轴方向以及纵轴方向阵列排布有多组所述激光模组。
10、可选的,所述横轴扩束镜与所述纵轴扩束镜的法向间距可调。
11、可选的,所述扩束镜组与所述激光光源的法向间距可调。
12、可选的,所述激光模组与所述工作表面之间的距离可调。
13、可选的,包括安装架,所述安装架设置有多个安装部,每一个所述安装部安装一组所述激光模组,使得各激光模组之间保持相对稳定。
14、可选的,沿横轴和/或纵轴方向,各所述安装部之间的间距可调。
15、可选的,所述激光光源为半导体激光器。
16、本申请的有益效果为:本实用新型方案通过多模组阵列排布+边缘弱光区重合补能的创新设计,既突破了传统单光源扩束导致的能量密度衰减问题,在不依赖提升驱动电流的前提下实现了大光斑输出,又有效规避了多光源直接拼接产生的光斑缝隙与能量不均缺陷,最终获得能量密度均匀、尺寸可灵活拓展的大光斑;同时,方案采用模块化结构设计,组件选型与排布逻辑简单,无需复杂的光学矫正或功率补偿系统,降低了设备制造成本与调试难度,能广泛适配工业加工、材料处理等对大光斑均匀性和能量密度有严格要求的应用场景。
1.一种大光斑激光器,其特征在于,包括至少两组平行且同向设置的激光模组,每一所述激光模组包括:
2.根据权利要求1所述的大光斑激光器,其特征在于,所述扩束镜组(2)包括横轴扩束镜(21),沿横轴方向排布有多组所述激光模组。
3.根据权利要求1所述的大光斑激光器,其特征在于,所述扩束镜组(2)包括纵轴扩束镜(22),沿纵轴方向排布有多组所述激光模组。
4.根据权利要求1所述的大光斑激光器,其特征在于,所述扩束镜组(2)包括横轴扩束镜(21)和纵轴扩束镜(22),沿横轴方向以及纵轴方向阵列排布有多组所述激光模组。
5.根据权利要求4所述的大光斑激光器,其特征在于,所述横轴扩束镜(21)与所述纵轴扩束镜(22)的法向间距可调。
6.根据权利要求1-5任一项所述的大光斑激光器,其特征在于,所述扩束镜组(2)与所述激光光源(1)的法向间距可调。
7.根据权利要求1-5任一项所述的大光斑激光器,其特征在于,所述激光模组与所述工作表面之间的距离可调。
8.根据权利要求1所述的大光斑激光器,其特征在于,包括安装架,所述安装架设置有多个安装部,每一个所述安装部安装一组所述激光模组,使得各激光模组之间保持相对稳定。
9.根据权利要求8所述的大光斑激光器,其特征在于,沿横轴和/或纵轴方向,各所述安装部之间的间距可调。
10.根据权利要求1所述的大光斑激光器,其特征在于,所述激光光源(1)为半导体激光器。
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