[发明专利]一种激光外光路传输系统及加工设备

摘要

本发明适用于光学技术领域，提供了一种激光外光路传输系统及加工设备，所述激光外光路传输系统包括将高斯激光束调整成平顶激光束的高斯平顶转换装置，对所述平顶激光束进行扩束的扩束装置，将扩束后的平顶激光束分成多束子激光的分光装置以及将各子激光的偏振态转换成圆偏振的偏振转换装置。本发明先将高斯激光束调整成平顶激光束，然后对所述平顶激光束扩束处理，接着将扩束后的平顶激光束分成多束子激光，最后将各子激光的偏振态转换成圆偏振。圆偏振光在任何光束方向上都是由等量的s偏振和p偏振组成的，因此在所有轴向都存在相同成份的偏振，无论打孔、刻槽、切割方向如何，都将以均一的方式去除材料，极大地提升了激光加工质量。

主权项

一种激光外光路传输系统，其特征在于，所述系统包括将高斯激光束调整成平顶激光束的高斯平顶转换装置，对所述平顶激光束进行扩束的扩束装置，将扩束后的平顶激光束分成多束子激光的分光装置以及将各子激光的偏振态转换成圆偏振的偏振转换装置，所述高斯平顶转换装置包括沿高斯激光束传输方向依序设置的平凹透镜和平凸透镜；对于所述平凹透镜，其激光入射面为平面，出射面为凹非球面；对于所述平凸透镜，其激光入射面为凸非球面，出射面为平面，设输入光线与输出光线为波长λ，输入光线与输出光线关于光轴对称，光轴沿z方向，在输入光束的垂直截面上r处的光强分布设为f(r)，输出R处的光强分布为g(r)，则输入高斯光束的光强分布为：$f_G\left(r\right)=\frac{2}{{\mathrm{\π\ω}}_0^2}\·\exp \[-\frac{2r^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2}\]$输出平顶光束的光强分布为：$g_{FD}\left(r\right)=g_0{\{1+\exp \[\mathrm{\β}(\frac{r}{R_0}-1)\]\}}^{-1}$式中R₀是光强降低到其轴上值的一半时的光束半径，即光强半峰全宽，β＝R₀/W，而W则为光强下降指数，W₀为输入高斯光束的束腰半径。