CN103042305B - 分时分光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分时分光系统，包括激光器、偏振分光镜、全反镜以及电光调制器，采用电光调制器在激光器发出的激光外加控制电压改变激光的偏振方向或者不外加控制电压来实现对激光进行分时分光。应用本发明技术方案的效果如下：（1）本发明的分时分光系统结构简单，方便安装、操作；（2）本发明的分时分光系统通过采用电光调制器，可以实现分时改变激光的偏振方向来制造分光条件，可任意调控分束激光的偏振角度，实现分时分光的目的；（3）本发明分时分光系统中激光的单位脉冲能量相同，分光后的激光的脉冲频率是分光前的激光的一半，整个过程没有损耗激光能量，充分利用了激光能量。
Description
技术领域
本发明涉及激光的光学变换和控制领域，公开了一种分时分光系统。
背景技术
激光技术自上世界六十年代至今高速发展，同时，由于其他高新技术相互渗透，在材料加工﹑医疗﹑军事﹑测量以及科学实验研究等众多领域有越来越广泛的应用。而激光加工设备的加工光源是设备加工质量和效率的关键。通过合理配置加工光源，对设备的使用效率和工艺改进都具有十分重要的意义。
传统的激光加工设备分光方式一般采用普通分光镜进行分光，这样分束后的激光光束能量会下降，例如通过半反半透分光镜分光后，每路光束能量下降到原来光源能量的一半，为保证一定的加工质量，分光前的激光光源能量要求提高，从而造成成本上升。
对于脉冲调制的激光器，调制频率可达几十至几百kHz，用于加工工件时，通常结合光学振镜进行光束扫描加工，其扫描速度远不及光束脉冲频率，极易造成光斑重叠，造成加工光源的浪费。
还有通过全分光镜、反射镜以及光衰减装置进行分光的系统，原理是：全反射镜将分光镜分光产生的透射光合反射光分别导向指定的方向，光衰减装置设置于透射光和反射光中功率较强的一束分光光路上，将功率较强的一束分光的功率衰减与另一束分光功率相同，此方法也是衰减了光源的能量，没有合理的利用光源能量。
发明内容
本发明提供一种分时分光系统，所要解决的技术问题在于合理利用光源能量，提高加工效率。
分时分光系统即指在时域上按照特定规律改变激光器输出激光脉冲的偏振状态，利用光学器件例如偏振分光镜控制不同偏振态的激光脉冲的反射与透过，从而在时间单位上将一束激光进行分光。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种分时分光系统，包括激光器、偏振分光镜以及全反镜，还包括电光调制器；
所述电光调制器上设有驱动控制电路；
所述驱动控制电路控制所述电光调制器外加控制电压时，所述激光器、电光调制器以及偏振分光镜依次设置在光传输的光路上，所述激光器发射出的第一激光经所述电光调制器后改变其偏振方向，得到第二激光，所述第二激光经所述偏振分光镜反射后得到导向指定方向的第三激光；
所述驱动控制电路控制所述电光调制器不外加控制电压时，所述激光器、电光调制器、偏振分光镜以及全反镜依次设置在光传输的光路上，所述激光器发射出的第一激光透过所述电光调制器后得到第四激光，所述第四激光透过所述偏振分光镜后得到第五激光，第五激光经所述全反镜反射得到导向指定方向的第六激光。
优选的，所述激光器为Lumera HR25型激光器，激光波长532nm，脉宽小于10ps。
优选的，所述电光调制器为BME dpp2a 重复频率1MHZ BBO电光调制器。
优选的，所述偏振分光镜为法拉第棱镜。
应用本发明的技术方案，具有以下技术效果：（1）本发明的分时分光系统结构简单，方便安装、操作；（2）本发明的分时分光系统通过采用电光调制器，可以实现分时改变激光的偏振方向来制造分光条件，可任意调控分束激光的偏振角度，实现分时分光的目的；（3）本发明分时分光系统中激光的单位脉冲能量相同，分光后的激光的脉冲频率是分光前的激光的一半，整个过程没有损耗激光能量，充分利用了激光能量；（4）驱动控制电路可以任意改变电光调制器外加电压的时序，采用的是时间上分时输出，可降低每路激光脉冲频率而不改变光束脉冲能量，从而合理利用光源资源，节约企业生产成本，也减少光斑重叠，提高加工质量。
附图说明
图1为本发明分时分光系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明的技术方案，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明的技术方案，但并不作为对本发明的限定。
由图1可知，本发明提供的分时分光系统包括激光器11、偏振分光镜12、全反镜13以及电光调制器14。
所述激光器11、电光调制器14、偏振分光镜12以及全反镜13依次设置在光传输的光路上。
所述电光调制器14上设有驱动控制电路（未图示），用于按照实际需求控制所述电光调制器14对经过的激光进行外加电压或者不外加电压。
所述激光器11发射出的奇数序列的第一激光15时，所述驱动控制电路（未图示）控制所述电光调制器14外加控制电压改变所述第一激光15的偏振方向，得到第二激光16，所述第二激16光经所述偏振分光镜12反射后得到导向指定方向的第三激光17。
所述激光器11发射出的偶数序列的第一激光15时，所述驱动控制电路（未图示）控制所述电光调制器14不外加控制电压，所述第一激光15经所述电光调制器14直接透射得到第四激光18，所述第四激光18透过所述偏振分光镜12透射后得到第五激光19，第五激光19经所述全反镜13反射得到导向指定方向的第六激光110。
所述驱动控制电路（未图示）可以任意改变电光调制器外加电压的时序来获得不同偏振方向的激光。
所述第三激光17与第六激光110作为分束后的子光，具有与所述第一激光15基本相同的单位脉冲能量，而所述第三激光17与第六激光110的脉冲频率是所述第一激光15的一半。
应用本发明的分时分光系统，具有以下效果：
（1）本发明的分时分光系统结构简单，方便安装、操作。
（2）本发明的分时分光系统通过采用电光调制器，可以实现分时改变激光的偏振方向来制造分光条件，可任意调控分束激光的偏振角度，实现分时分光的目的。
（3）本发明分时分光系统中激光的单位脉冲能量相同，分光后的激光的脉冲频率是分光前的激光的一半，整个过程没有损耗激光能量，充分利用了激光能量。
（4）驱动控制电路可以任意改变电光调制器外加电压的时序，采用的是时间上分时输出，激光脉冲能量不变，从而使常规两个激光头的加工配置模式缩减为一个激光头加工配置，有效地控制了生产成本。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种分时分光系统，包括激光器(11)、偏振分光镜(12)以及全反镜(13)，其特征在于：还包括电光调制器(14)；
所述电光调制器(14)上设有驱动控制电路；
所述驱动控制电路控制所述电光调制器(14)外加控制电压时，所述激光器(11)、电光调制器(14)以及偏振分光镜(12)依次设置在光传输的光路上，所述激光器(11)发射出的第一激光(15)经所述电光调制器(14)后改变其偏振方向，得到第二激光(16)，所述第二激光(16)经所述偏振分光镜(12)反射后得到导向指定方向的第三激光(17)；
所述驱动控制电路控制所述电光调制器(14)不外加控制电压时，所述激光器(11)、电光调制器(14)、偏振分光镜(12)以及全反镜(13)依次设置在光传输的光路上，所述激光器(11)发射出的第一激光(15)透过所述电光调制器(14)后得到第四激光(18)，所述第四激光(18)透过所述偏振分光镜(12)后得到第五激光(19)，第五激光(19)经所述全反镜(13)反射得到导向指定方向的第六激光(110)；
所述激光器(11)为Lumera HR25型激光器，激光波长532nm，脉宽小于10ps；
所述电光调制器(14)为BME dpp2a重复频率1MHZ BBO电光调制器；
所述偏振分光镜(12)为法拉第棱镜。
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