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利用高频/超高频微振动实现激光光斑动态调节的激光头

发布时间: 2022-08-26

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术转让
成果类型: 发明专利
行业领域:
高端装备制造产业,智能制造装备产业
成果介绍
本发明公开了一种利用高频/超高频微振动实现激光光斑动态调节的激光头,包括激光传输装置、镜腔、特种机电模块和保护喷嘴,激光传输装置设置于镜腔的顶部,镜腔内由上到下依次设置有保护镜一和准直镜片,特种机电模块设置于镜腔的底部,通过外壳与镜腔连接,特种机电模块的外壳内还设置有一聚焦镜,且聚焦镜与特种机电模块之间设置有平面弹簧,特种机电模块能够带动聚焦镜超高频的微震荡,保护喷嘴设置于特种机电模块的底部;本发明中,输出的光斑直径随着聚焦镜振幅的变化而实时变化,可以实现光斑形态的高响应调节,以适应激光切割、激光焊接、激光增材加工等的工况要求。
成果亮点
1、本发明提供的利用高频/超高频微振动实现激光光斑动态调节的激光头,将聚焦镜、准直镜、光纤端帽中任意一种进行超高频的微振动。当准直后的激光经过聚焦镜时,激光聚焦后会随着聚焦镜的超高频微振动运动,此时,等效的光斑直径随着聚焦镜振幅的变化而变化。既满足了对不同材料,不同激光加工工艺的需求,又保证能够应用适应大功率加工场合,能够真正意义上实现激光的多场合、多功能加工。 2、本发明提供的利用高频/超高频微振动实现激光光斑动态调节的激光头,与光斑直接放大型相比,由于本发明采用特种机电模块带动相应部件进行超高频微振动来实现光斑尺寸调节,不会导致功率密度衰减。与光斑分束型相比,由于本发明中聚焦镜、准直镜或者光纤端帽会带动光斑作超高频微振动,加工熔池更可控,调节柔性大,提升加工效果。与光斑扫略型相比,由于本发明采用了特种机电模块,其振动频率在1kHz~30kHz之间,高于现有的振镜电机频率,在加工效果和加工效率方面优于振镜激光摆动系统。
团队介绍
马修泉;许天宇;米高阳;周邵巍;邵新宇 马修泉(Ma Xiuquan,Researcher),男,1980年出生于黑龙江省哈尔滨市,1999年进入北京大学物理系物理学专业,2003年至2006年于北京大学量子信息与测量教育部重点实验室从事激光冷却、玻色爱因斯坦凝聚和实验量子力学等方面的研究并获得无线电物理的硕士学位,2006年至2011年于美国密歇根大学安娜堡分校超快光学中心从事大功率光纤激光器及光纤光学方面的研究并获得电气工程学博士学位,2011年至2015年担任美国JDSU公司(后重组为Lumentum公司)前沿研发部高级主任工程师并负责大功率激光器和激光应用方面的创新工作,2015年底加入华中科技大学机械学院从事激光器与激光应用方面的研究。
成果资料