[实用新型]激光整形装置和激光设备

说明书

本实用新型涉及一种激光整形装置，用于将矩形光斑调整为强度均匀分布的线形光斑，包括壳体和光路系统，所述光路系统设于所述壳体内，所述光路系统包括沿光路传播方向依次设置的第一方向放大组件、第二方向光束均化组件、第一方向光束均化组件、及第二方向缩小组件，所述第一方向放大组件用于拉伸所述矩形光斑沿第一方向的长度，所述第二方向缩小组件用于压缩所述矩形光斑沿第二方向的宽度，所述第一方向光束均化组件用于调整所述矩形光斑沿第一方向的强度分布，所述第二方向光束均化组件用于调整所述矩形光斑沿第二方向的强度分布，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。本实用新型还涉及一种激光设备。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，特别是涉及一种激光整形装置及应用该激光整形装置的激光设备。

背景技术

激光光束的整形技术通常是指改变入射光的强度分布及形状，以满足使用需求。随着激光在多个领域的应用，激光光束整形技术由最初的靠光阑从光束中提取所需光束的分布向着多样化发展。在一些激光加工设备中，需将激光束整形为具有较大长宽比的矩形光斑，即线形光斑，将该线形光斑照射到待加工工件表面并沿垂直于线形光斑长轴方向扫描，实现大尺寸工件表面的加工，有效提高生产效率。然而，目前针对将矩形光斑整形为光强均匀分布的线形光斑的激光整形光学系统大多构造复杂，成本较高。

实用新型内容

基于此，提供一种激光整形装置及激光设备，旨在使矩形光斑整形为光强均匀分布的线形光斑的技术更加简单，且成本较低，同时具有通用性。

一种激光整形装置，用于将矩形光斑调整为强度均匀分布的线形光斑，包括壳体和光路系统，所述光路系统设于所述壳体内，所述光路系统包括沿光路传播方向依次设置的第一方向放大组件、第二方向光束均化组件、第一方向光束均化组件、及第二方向缩小组件，所述第一方向放大组件用于拉伸所述矩形光斑沿第一方向的长度，所述第二方向缩小组件用于压缩所述矩形光斑沿第二方向的宽度，所述第一方向光束均化组件用于调整所述矩形光斑沿第一方向的强度分布，所述第二方向光束均化组件用于调整所述矩形光斑沿第二方向的强度分布，其中，所述第一方向和所述第二方向相互垂直。

上述激光整形装置，其光路系统包括在光路传播方向依次设置的第一方向放大组件、第二方向光束均化组件、第一方向光束均化组件、及第二方向缩小组件，在激光器发射出呈高斯分布的矩形光斑入射到光路系统后，通过第一方向放大组件而拉伸矩形光斑沿第一方向的长度，通过第二方向缩小组件而压缩矩形光斑沿第二方向的宽度，进而调整矩形光斑的长宽比；通过第二方向光束均化组件而使得矩形光斑沿第二方向的强度均匀分布，通过第一方向光束均化组件而使得矩形光斑沿第一方向的强度均匀分布，最终获得强度均匀分布的线形光斑。

在其中一个实施例中，所述第一方向为所述矩形光斑的长轴方向，所述第二方向为所述矩形光斑的短轴方向。

在其中一个实施例中，所述第一方向光束均化组件包括第一方向聚焦透镜和两个第一方向微透镜阵列，第二方向光束均化组件包括两个第二方向微透镜阵列，所述第一方向放大组件、两个所述第二方向微透镜阵列、两个所述第一方向微透镜阵列、所述第一方向聚焦透镜、所述第二方向缩小组件依次设置。

在其中一个实施例中，所述第一方向微透镜阵列和所述第二方向微透镜阵列均包括依次排列的微柱面透镜。

在其中一个实施例中，所述微柱面透镜的个数为奇数，且等于或大于5。

在其中一个实施例中，还包括激光入光口连接管和激光出光口连接管，所述激光入光口连接管和所述激光出光口连接管分别连接于所述壳体的两端，所述第一方向放大组件邻接于所述激光入光口连接管设置。

在其中一个实施例中，还包括光阑和第二方向聚焦透镜，所述光阑设于所述壳体内且邻接于所述激光出光口连接管，所述第二方向聚焦透镜设于所述第二方向缩小组件之间，所述光路系统还包括场镜，所述场镜设于所述光阑和所述第二方向聚焦透镜之间。