[发明专利]一种复合全光纤激光器系统

说明书

本发明公开的一种复合全光纤激光器系统，包括：光纤激光模块；半导体激光模块；激光耦合模块，所述激光耦合模块的主功率激光光束输入端与所述光纤激光模块的主功率激光光束输出端连接，其若干辅助功率激光光束输出端分别对应地与所述半导体激光模块的若干辅助功率激光光束输出端连接；复合激光输出光缆，所述复合激光输出光缆的输入端与所述激光耦合模块的耦合激光光束输出端连接，其输出端将耦合激光光束传输至工件表面上；以及控制模块，所述控制模块分别与所述光纤激光模块和半导体激光模块连接。本发明提高加工质量，缩小共振范围，减少使用成本与维护成本。

技术领域

本发明涉及光纤激光器技术领域，尤其涉及一种复合全光纤激光器系统。

背景技术

将光纤激光用于材料加工是相当普遍的，但在光纤激光对材料进行加热加工时，由于光纤激光加工热区小的特点，造成加工点与周围非加工区域的温差巨大，由此会产生激光频率与材料间的共振，引起材料飞溅的现象，严重影响加工效果。针对这个问题，出现了一种复合式激光加工工艺，即在高能量密度激光加工的同时，另外用均匀的激光能量改变加工点周围材料的温度，让材料避开与激光频率的共振点。

现有的复合激光加工方式是使用光纤激光器与半导体激光器通过聚焦镜片等外光路将两台激光器输出的光束聚焦在加工材料表面上，实现对加工材料的复合激光加工。这种加工方式存在以下缺点：

1、需要两台不同的独立激光器，没有统一的控制软件，各自都需要单独进行控制，在精密的工艺调试中，无法实现较高的一致性；

2、外光路的耦合方式决定了两种光束来自不同的入射角度，这样会导致非焦点激光会在工件表面形成不规则的椭圆光斑，从而造成能量分布不均匀的现象；

3、这种双机联动的形式需要两组光学聚焦镜头，使用与维护成本较高。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种联动响应速度快、加工质量好、保证工件热分布一致性、降低使用成本和维护成本的复合全光纤激光器系统。

本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种复合全光纤激光器系统，包括：

光纤激光模块，所述光纤激光模块具有一主功率激光光束输出端，所述光纤激光模块产生用于向工件提供主功率激光能量输出的主功率激光光束，并通过所述主功率激光光柱输出端进行输出；

半导体激光模块，所述半导体激光模块具有若干辅助功率激光光束输出端，所述半导体激光模块产生若干用于向工件提供辅助功率激光输出的辅助功率激光光束，并分别通过对应的辅助功率激光光束输出端进行输出；

激光耦合模块，所述激光耦合模块具有一主功率激光光束输入端、若干辅助功率激光光束输入端和一耦合激光光束输出端，所述激光耦合模块的主功率激光光束输入端与所述光纤激光模块的主功率激光光束输出端连接，其若干辅助功率激光光束输出端分别对应地与所述半导体激光模块的若干辅助功率激光光束输出端连接，用于将所述半导体激光模块输出的若干辅助功率激光光束耦合均布在所述光纤激光模块输出的主功率激光光束的周围，形成耦合激光光束；

复合激光输出光缆，所述复合激光输出光缆的输入端与所述激光耦合模块的耦合激光光束输出端连接，其输出端将耦合激光光束传输至工件表面上；以及

控制模块，所述控制模块分别与所述光纤激光模块和半导体激光模块连接。

在本发明的一个优选实施例总，所述光纤激光模块包括：

若干第一半导体激光器；

合束器，所述合束器的多束输入端分别与每一第一半导体激光器的激光光束输出端连接；