[实用新型]激光打孔设备的偏振装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学仪器，具体涉及CO2激光打孔设备的偏振装置。

背景技术

卷烟通风稀释技术是卷烟减害降焦的一种重要手段，它能使卷烟烟气中绝大多数物质得到有效降低，特别是对于扩散系数较高的气相成份效果尤为明显。卷烟的滤嘴稀释率一般是通过其上所用的接装纸的打孔透气度来控制的，研究人员发现采用打孔接装纸可以有效的控制烟支焦油量，这一技术作为一种更新更有效的降焦技术发展迅猛，而打孔接装纸的透气度大小则直接影响烟支焦油量的大小。目前开发和利用的接装纸打孔技术主要包括机械打孔、电火花打孔、激光打孔等，其中激光打孔由于具有打孔均匀、透气度稳定性高等优点，成为国际上广泛采用的方式，但激光属于偏振光，一般为45度偏振光、圆偏振光或垂直线偏振光，在接装纸激光打孔设备中采用的CO2激光器所产生的激光光束为垂直线偏振光，在打孔设备中经过反光镜反射和多面镜扫描分光后其偏振方向发生改变，导致不同扫描角度的不同光路能量不一致，从而造成打孔不均匀，接装纸透气度发生变化，造成接装纸透气度的不稳定。经研究分析使CO2出射光线为各个方向振幅一致的圆偏振光对激光接装纸打孔是最有利的。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种外挂式的，在不改动原CO2激光器结构形式的基础上，既安装方便又不影响原CO2激光光束质量的CO2激光光束偏振装置，该偏振装置能大幅提高加工效率，优化加工质量。

     为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：在CO2激光器出光口处加装偏振装置，偏振装置包括连接板1，锁紧螺母2，安装架3，45°反光镜4，45°相位延迟镜5，冷却管6和光路管7。

连接板1的四周用锁紧螺母2使其与激光器箱体固定，在正对激光器出光口处设有一个通孔。

安装架3是一个至少具有两组相对面，且相对面上设有通光孔的中空棱柱，一组相对面上设有入光孔和出光孔，入光孔与连接板1上的通孔对应，设有入光孔的一面与设有出光孔的一面相互平行且与激光器出光口的光线垂直，出光孔与光路管7圆心重合。

另一组相对面上分别设有与激光器出光口的光线呈45°角的第一安装孔和与光路管7呈45°角的第二安装孔，两个安装孔所在面相互平行，45°反光镜4安装在第一安装孔内，且圆心位于出光口光线的中心线上；45°相位延迟镜5安装在第二安装孔内，圆心在45°反光镜4的反射光线和光路管7延长线的交点处；45°反光镜4反射后的光线沿与出光口光线呈135°角的方向照射到45°相位延迟镜5上，再由45°相位延迟镜5将光线反射成与出光口光线相同的方向后从光路管7射出。

CO2激光器出射光束为垂直线偏振光，经45°反光镜4反射后成45°线偏振光，又经45°相位延迟镜后出射，成圆偏振光，进入激光打孔系统。

 该偏振装置中，45°相位延迟镜主要指标参数如下：

在45°反光镜4和45°相位延迟镜5上均设有冷却管6，用于对发热的镜片进行冷却。 

安装45°反光镜4和45°相位延迟镜5的第一安装孔和第二安装孔上设有调节螺钉8，安装45°反光镜4和45°相位延迟镜5时，可通过调节螺钉8对其位置进行微调节，以保证45°反光镜4与激光器出光口的光线呈严格的45度角，且圆心位于入光口光线的中心线上；45°相位延迟镜5与光路管呈严格的45度角，且圆心位于45°反光镜4的反射光线上和光路管7延长线的交点处。

所述安装架3可以是有通光孔的中空四棱柱或六棱柱。

本实用新型的有益效果如下：

①在CO2激光器出光口处加装偏振装置，将激光光束变为圆偏振光，减小激光在运行过程中能量损失，提高激光光束质量及激光稳定性，激光经过分光系统后进行打孔，使打孔孔形偏圆形，从而提高接装纸打孔孔形质量，提高透气度稳定性，提高激光打孔生产效率。

②本实用新型所述的偏振装置是外挂式的，在不改动原CO2激光器结构形式的基础上，既安装方便又不影响原CO2激光光束质量，该偏振装置为一圆偏振光的起偏系统。

③本实用新型能够改变原CO2激光器出射光束的线偏振特性，使其得到各个方向振幅一致，能量一致的圆偏振光，能够大幅提高加工效率，优化加工质量。

④安装架3是一个相对面两两平行，且一组相对面与另一组相对面呈45度角的棱柱，且安装孔上设有调节螺钉，能保证45°反光镜4与激光器出光口的光线呈严格的45度角，且圆心位于入光口光线的中心线上；45°相位延迟镜5与光路管呈严格的45度角，且圆心位于光路管的中心线上。