一种光源精度可调节式激光器的制作方法

1.本发明涉及激光技术领域，更具体涉及一种光源精度可调节式激光器。


背景技术：

2.激光是20世纪60年代的新光源，具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。以激光器为基础的激光工业在全球发展执着迅猛，现在已广泛应用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、文化教育以及科研等方面。据统计，从高端的光纤到常见的条形码扫描仪，每年和激光相关产品和服务的市场价值高达上万亿美元。
3.前瞻产业研究院发布的《中国激光行业发展前景与转型升级分析报告前瞻》显示，激光行业已形成完整、成熟的产业链分布。上游主要包括激光材料及配套元器件，中游主要为各种激光器及其配套设备，下游则以激光应用产品、消费产品、仪器设备为主。
4.当前，国内激光市场主要分为激光加工设备、光通信器件与设备、激光测量设备、激光器、激光医疗设备、激光元部件等，其产品主要应用于工业加工和光通信市场，两者占据了近7成的市场空间。
5.随着激光技术的进步，中国激光行业必将获得快速发展，未来五年，我国激光市场在相关产业的带动下，将以20%左右的速度发展，至2015年，我国激光应用领域将形成以激光加工、激光通信、激光医疗、激光显示、激光全息等为产业的激光产业群，行业发展前景看好。激光技术应用领域广泛，激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料（包括金属与非金属）进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有yag激光器、co2激光器和半导体泵浦激光器。而现有的激光设备在光斑上无法高效的调节，聚焦。
6.有鉴于此，有必要对现有技术中的激光器予以改进，以解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于公开灵活调节激光器所发射出的光斑，实现更好的变焦，聚焦，同时降低激光发射的波长的一种光源精度可调节式激光器。
8.为实现上述目的，本发明提供了一种光源精度可调节式激光器，其特征在于，包括：激光单元，分别设置于激光单元左右两侧且与激光单元同轴设置的电子显微镜和校测位移传感器；所述激光单元内部沿轴向设有激光通道，且所述激光通道沿轴向方向贯穿激光单元的一端，并在贯穿处安装有振镜以及设置于振镜外侧的场镜，所述激光通道内设有变焦镜，所述变焦镜能够在激光通道内沿轴向作调节，所述变焦镜的外周设有活动环，所述活动环与激光通道内壁相接且构成滑动连接，所述变焦镜径向的两端与活动环相固定且构成相对转动连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述变焦镜的外边缘设有多个磁接点，所述活动环上
设有磁吸开关，所述变焦镜与活动环通过磁性连接并发生相对转动。
10.作为本发明的进一步改进，所述变焦镜的中心与激光单元发射出的光束位于同一中心线。
11.作为本发明的进一步改进，所述变焦镜采用凸透镜或非球面镜。
12.作为本发明的进一步改进，所述变焦镜与振镜之间还设有扩束镜。
13.作为本发明的进一步改进，所述激光通道为圆柱腔。
14.作为本发明的进一步改进，所述变焦镜与活动环发生相对转动的角度在0
‑
45
°
之间。
15.作为本发明的进一步改进，所述激光单元内部分别设有非线性晶体与单晶，激光单元内部生成的激光波长先后依次通过所述非线性晶体与单晶，达到532nm和355nm。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）通过变焦镜的偏转以及轴向位移，从而可以调节光斑大小，最终达到使焦点偏移的作用，相比物理性调整工作距离，能够更加便捷高效的得到高品质效果，避免了照射位置与字符大小变化带来的激光加工误差。
17.（2）通过外置的电子显微镜能够保证在线视觉，有效及时的观测激光加工件的加工质量，而校测位移传感器能够跟踪与校正激光器与激光加工件的相对位置。
18.（3）扩束镜能够使聚焦效果更好，得到更小的聚焦光斑，同时使激光器发出的能量均匀分散，同时又能够放大光束。
19.（4）将1064nm的基本波长通过非线性晶体转换成532nm的波长，再通过另一个单晶转换为355nm的波长，可在不产生热应力的情况下进行刻印加工。对各种素材的吸收率更高。
附图说明
20.图1为本发明一种光源精度可调节式激光器的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
25.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方式。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方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
26.请参图1所示出的本发明一种光源精度可调节式激光器的具体实施方式。
27.一种光源精度可调节式激光器，包括：激光单元，激光单元内置有激光发射装置，激光单元的前端还配置有激光照射警告灯，用于观测激光的发射功率是否稳定，从而推定激光器的工作状态，所述激光器内部还设有热电式功率监视器，激光器内部标配热电式功率监视器，可轻松可靠快速地执行激光刻印机的维护中最重要的输出管理，通过测量热量来准确掌握激光的输出功率，提高精度测量。分别设置于激光单元左右两侧且与激光单元同轴设置的电子显微镜和校测位移传感器；通过外置的电子显微镜能够保证在线视觉，有效及时的观测激光加工件的加工质量，而校测位移传感器能够跟踪与校正激光器与激光加工件的相对位置。所述激光单元内部沿轴向设有激光通道，激光通道供激光器发射的能量通过并到达激光单元的外部，所述激光通道沿轴向方向贯穿激光单元的一端，并在贯穿处安装有振镜以及设置于振镜外侧的场镜，所述激光通道内设有变焦镜，所述变焦镜能够在激光通道内沿轴向作调节，所述变焦镜的外周设有活动环，所述活动环与激光通道内壁相接且构成滑动连接，所述变焦镜径向的两端与活动环相固定且构成相对转动连接。
28.具体的，所述变焦镜的外边缘设有多个磁接点，所述活动环上设有磁吸开关，所述变焦镜与活动环通过磁性连接并发生相对转动。通过变焦镜的偏转以及轴向位移，从而可以调节光斑大小，最终达到使焦点偏移的作用，相比物理性调整工作距离，能够更加便捷高效的得到高品质效果，避免了照射位置与字符大小变化带来的激光加工误差。通过活动环带动变焦镜在激光通道10内部作轴向调节，改变变焦镜的工作位置，从而改变光斑的质量与聚焦位置，在变焦镜的外边缘设置磁性连接点，通过与活动环的磁吸开关控制变焦镜与活动环之间构成的夹角，从而使光斑发生偏移，以及改变光斑的质量。所述变焦镜的中心与激光单元发射出的光束位于同一中心线。
29.所述激光通道为圆柱腔。所述活动环为圆环状，与激光通道构成滑动连接，活动环通过外置电机驱动，所述变焦镜采用凸透镜或非球面镜，凸透镜与非球面镜可以起到很好的聚光的作用，所述变焦镜与振镜之间还设有扩束镜。扩束镜能够使聚焦效果更好，得到更小的聚焦光斑，同时使激光器发出的能量均匀分散，同时又能够放大光束。所述变焦镜与活动环发生相对转动的角度在0
‑
45
°
之间。为了保证聚焦的质量能够用于加工，变焦镜与活动环之间的夹角需在0
‑
45
°
之间，过大，则容易使能量无法正常聚焦，所述激光单元内部分别设有非线性晶体与单晶，激光单元内部生成的激光波长先后依次通过所述非线性晶体与单晶，达到532nm和355nm。本激光器将1064nm的基本波长通过非线性晶体转换成532nm的波长，再通过另一个单晶转换为355nm的波长，可在不产生热
应力的情况下进行刻印加工。对各种素材的吸收率更高。
30.所述激光器内置取景器以及三个扫描仪，所述取景器为多功能摄像头，通过内置多功能摄像头，能够测量焦距，读取二维码，确认刻印位置，持续保持高刻印品质，还可确认刻印后的品质，同轴布置避免产生摄影误差且变更品种时无需发生切换工作，有助于大幅削减工时、简化设备、提高生产效率，通过在激光器内部设置三个轴向上的扫描仪，能够监视激光器的移动，以及精确定位激光聚焦的位置以及位置的变化，实现三维形状的刻印和大范围高精度刻印，还可通过内置摄像头测量焦距自动对焦，可避免焦点偏移导致的刻印不良。
31.我们设备配备的激光源通过我们二次开发加扩束使光斑变小，可弥补国外两家光斑粗的缺点，产品加工过程中由于受光斑粗的束缚，致使一些狭隘区域造成纹理叠加，拐弯抹角之处不能微细处理，影响纹理模糊不清晰等问题得到了我们的克服。
32.本发明所揭示的一种光源精度可调节式激光器，可以灵活调节激光器所发生出的光斑，实现更好的变焦，聚焦，同时降低激光发射的波长，真正实现冷加工。
33.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。