一种优化光束质量提升激光加工效率的方法

摘要

一种优化光束质量提升激光加工效率的方法，涉及光学系统和激光加工系统的技术应用领域，其特征在于：对Nd:YAG激光器的光束从两个方面进行优化整形，A采用伽利略型非球面镜组的整形系统将呈高斯分布的圆形激光光斑优化整形为呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑；B将步骤A中呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑通过光斑变换器件，所述呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑在所述光斑变换器件的作用下转换为呈超高斯平顶分布的线光斑；由此得到的激光束的能量分布均匀，激光束的质量得到优化，提高了激光的能量转换效率。本发明的优点：工艺方法简单，两组装置都是用各种镜片组成，成本低，功耗小，且易于实现。

主权项

一种优化激光光束质量的方法，包含如下步骤：A 采用伽利略型非球面镜组的整形系统将呈高斯分布的圆形激光光斑优化整形为呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑；所述伽利略型非球面镜组的整形系统是在伽利略型非球面镜组的前端增设一组可变倍扩束镜组；用来实现将高斯激光光束的束腰半径满足所述伽利略型非球面镜组所要求的输入高斯光束的束腰半径；在伽利略型非球面镜组的后端依次增设一组定倍扩束镜组A和一组定倍扩束镜组B；所述定倍扩束镜组A倒置在所述伽利略型非球面镜组的后端，用来实现对所述伽利略型非球面镜组输出的超高斯平顶光束进行扩束，所述定倍扩束镜组B正置在所述定倍扩束镜组A后端，用来实现对所述定倍扩束镜组A输出的超高斯平顶光束进行缩束；B 将步骤A中呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑通过光斑变换器件，所述呈超高斯平顶分布的圆形激光光斑在所述光斑变换器件的作用下转换为呈超高斯平顶分布的线光斑；所述光斑变换器件包括能够将激光的偏振态转过90度的半波片、第一柱透镜和第二柱透镜，所述第一柱透镜和第二柱透镜并列平行放置在所述半波片后端。