一种红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备及其合束方法与流程

本发明涉及激光焊接等领域，尤其涉及一种红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备及其合束方法。

背景技术：

随着近代电子产品加工技术的迅猛发展，客户对产品的要求日益提高，红外纳秒激光可以快速去除材料，而红外皮秒激光器热影响小，裂痕细小，表面碎屑少，但实际情况下单一激光加工的局限性逐步显现。

技术实现要素：

为了克服现有的相关产品的所有不足，本发明提出一种新型的红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备及其合束方法，该激光设备可以把红外纳秒激光快速去除材料的优势与红外皮秒激光器热影响小，裂痕细小，表面碎屑少的优势结合，快速完成特定的高质量的红外激光加工要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明所提供的一种红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备，包括：红外皮秒激光器、红外纳秒激光器、激光合束模块以及激光振镜扫描光路模块；所述红外皮秒激光器和红外纳秒激光器分别输出红外皮秒激光和红外纳秒激光，所述激光合束模块将输出的红外皮秒激光和红外纳秒激光合为一束并输出合束激光，所述激光振镜扫描光路模块接收合束光，并交替输出红外皮秒激光和红外纳秒激光。

作为本发明的进一步改进，所述红外皮秒激光器包括红外皮秒激光发射器、第一45度全反镜和第二45度全反镜，所述红外皮秒激光发射器输出红外皮秒激光，红外皮秒激光经过第一45度全反镜和第二45度全反镜两次全反射后进入激光合束模块。

作为本发明的进一步改进，所述红外纳秒激光器包括红外纳秒激光发射器、第三45度全反镜和第四45度全反镜，所述红外纳秒激光发射器输出红外纳秒激光，红外纳秒激光经过第三45度全反镜和第四45度全反镜两次全反射后进入激光合束模块。

作为本发明的进一步改进，所述的红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备还可以包括一个红光预览合束模块，所述红光预览合束模块包括红光预览激光发射器和红光预览模块，所述红光预览激光发射器输出预览红光，所述红光预览模块将红外皮秒和红外纳秒合束光以及红光反射后输出到激光振镜扫描光路模块。

作为本发明的进一步改进，所述激光合束模块包括合束镜片、校位孔和玻片模块，所述合束镜片、校位孔和玻片模块中心位于同一轴线上，红外皮秒激光和红外纳秒激光在合束镜片处合束且经过45度全反射，并通过校位孔和玻片模块进入红光预览模块。

作为本发明的进一步改进，所述激光振镜扫描光路模块负责接收红光预览模块输出的合束光和红光，并将信息反馈给系统，实时调整激光的输出。

作为本发明的进一步改进，所述红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备还可以包括有一支架平台，所述支架平台固定设置在红外皮秒激光器一侧朝外的上边缘处，所述红外纳秒激光器、激光合束模块以及红光预览合束模块固定设 置在支架平台上方。

本发明所提供的一种红外纳秒激光与红外皮秒激光合束方法，包括以下步骤：

步骤a：所述红外皮秒激光器输出红外皮秒激光；

步骤b：所述红外纳秒激光器输出红外纳秒激光；

步骤c：所述激光合束模块将输出的红外皮秒激光和红外纳秒激光合为一束并输出合束激光；

步骤d：所述激光合束模块输出的合束光经过红光预览模块反射后进入激光振镜扫描光路模块；

步骤e：所述激光振镜扫描光路模块接收合束光和红光，并交替输出红外皮秒激光和红外纳秒激光。

作为本发明的进一步改进，所述红外纳秒激光与红外皮秒激光合束方法还可以包括一个步骤：所述红光预览合束模块输出预览红光，预览红光经过红光预览模块反射后进入激光振镜扫描光路模块。

与现有技术相比，本发明有以下优点：

1、红外纳秒激光的光热作用与红外皮秒激光器光化学烧蚀作用结合，把红外纳秒激光快速去除材料的优势与红外皮秒激光器热影响小，裂痕细小，表面碎屑少的优势结合，快速完成特定的高质量的红外激光加工要求

2、合束光路通过数字化扫描光路，由激光打标软件根据打标图形控制红外纳秒激光与红外皮秒激光的出光顺序，达到红外纳秒激光与红外皮秒激光快速切换的集成控制效果。

3、通过红光预览便于机台装调，打开红光，即可以判定激光出光中心位置，调节产品位置预览打标的位置；在没有出光的情况下，完成产品的对位调试， 提高了调试的安全性，降低产品在调试中的损耗，快速，直接，高效，安全。

附图说明

图1为本发明红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备整体示意图；

图2为本发明红外皮秒激光器结构示意图；

图3为本发明红外纳秒激光器机构示意图；

图4为本发明激光合束模块结构示意图；

图5为本发明红外纳秒激光与红外皮秒激光合束方法流程图；

附图标记：1-红外皮秒激光器；2-红外纳秒激光器；3-激光合束模块；4-红光预览合束模块；5-激光振镜扫描光路模块；6-支架平台；11-红外皮秒激光发射器；12-第一45度全反镜；13-第二45度全反镜；21-红外纳秒激光发射器；22-第三45度全反镜；23-第四45度全反镜；31-合束镜片；32-校位孔；33-玻片模块；41-红光激光发射器；42-红光预览模块；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

参阅图1所示，所述红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备包括红外皮秒 激光器1、红外纳秒激光器2、激光合束模块3、红光预览合束模块4、激光振镜扫描光路模块5以及支架平台6；所述支架平台6固定设置在红外皮秒激光器1一侧朝外的上边缘处，所述红外纳秒激光器2、激光合束模块3以及红光预览合束模块4分别固定设置在支架平台6上方，所述激光振镜扫描光路模块5与支架平台6位于同一高度。

参阅图2所示，所述红外皮秒激光器1包括红外皮秒激光发射器11、第一45度全反镜12和第二45度全反镜13，所述红外皮秒激光发射器11输出红外皮秒激光，所述第一45度全反镜12和第二45度全反镜13相对于射入光路呈45度角倾斜，红外皮秒激光经过第一45度全反镜12和第二45度全反镜13两次全反射后进入激光合束模块3。

参阅图3所示，所述红外纳秒激光器2包括红外纳秒激光发射器21、第三45度全反镜22和第四45度全反镜23，所述红外纳秒激光发射器21输出红外纳秒激光，所述第三45度全反镜22和第四45度全反镜23相对于射入光路呈45度角倾斜，红外纳秒激光经过第三45度全反镜22和第四45度全反镜23两次全反射后进入激光合束模块3。

参阅图4所示，所述激光合束模块3包括合束镜片31、校位孔32和玻片模块33，所述合束镜片31、校位孔32和玻片模块33中心位于同一轴线上，所述合束镜片31是45度全反镜，所述校位孔32和玻片模块33保证输出光路的一致性，所述红外皮秒激光器1和红外纳秒激光器2输出的红外皮秒激光和红外纳秒激光在合束镜片31处合束且经过45度全反射，通过校位孔32和玻片模块33进入红光预览合束模块4。

所述红光预览合束模块4包括红光预览激光发射器41和红光预览模块42，所述红光预览激光发射器41输出预览红光，所述红光预览模块42与激光合束 模块3位于同一轴线上，所述红光预览激光发射器41输出光路垂直于该轴线，红光预览激光发射器41输出光路与该轴线相交于红光预览模块42上一点，所述红光预览模块42将红光预览激光发射器41输出的预览红光以及激光合束模块3输出的红外皮秒激光和红外纳秒激光反射并输出至激光振镜扫描光路模块5；通过红光预览便于机台装调，打开红光，即可以判定激光出光中心位置，调节产品位置预览打标的位置。

所述激光振镜扫描光路模块5接收红光预览模块42输出的合束光，输出反馈信息后，经软件控制根据实际要求按顺序输出红外皮秒激光和红外纳秒激光。

所述红外纳秒激光与红外皮秒激光合束设备中的激光振镜扫描光路模块5可以替换为激光切割头实现同样的功能，视具体情况进行调整。

参阅图5所示，本发明提供的一种红外纳秒激光与红外皮秒激光合束方法，包括以下步骤：

S1：所述红光预览合束模块4输出预览红光，预览红光经过红光预览模块42反射后进入激光振镜扫描光路模块5；

S2：所述红外皮秒激光器1输出红外皮秒激光；

S3：所述红外纳秒激光器2输出红外纳秒激光；

S4：所述激光合束模块3将输出的红外皮秒激光和红外纳秒激光合为一束；

S5：所述激光振镜扫描光路模块5接收到红外皮秒激光、红外纳秒激光的合束光以及红光；

S6：经软件控制根据实际要求按既定顺序交替输出红外皮秒激光和红外纳秒激光。

红外纳秒激光具有快速去除材料的优势，而红外皮秒激光具有热影响小，裂痕细小，表面碎屑少的优势，通过本装置交替输出红外纳秒激光和红外皮秒 激光可以将二者的优势相结合，快速完成特定的高质量的红外激光加工要求。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。