[发明专利]一种激光光束聚焦整型抛物面镜

说明书

技术领域

本发明涉及激光加工及光电子应用领域，具体涉及将激光光束进行聚焦整型的光学元件。

背景技术

将原始大功率激光光束聚焦整型成能量分布均匀的窄条型光斑的光学元件，主要应用于激光切割，激光表面热处理，激光淬火及激光喷涂等需要利用高能激光束进行材料表面处理的领域。

目前在激光材料表面热处理中，往往需要对一些具有一定表面形貌的材料进行处理。由于激光束光强分布不均匀，不适合直接应用于表面热处理的要求，需要对激光光束进行聚焦整型后得到形状合适，光强分布均匀的光束，从而使材料的整个表面处理均匀。目前在激光材料表面处理中，对大功率激光束进行会聚的一种方法是采用球面或非球面(如抛物面、双曲面、椭圆面等)反射聚焦。该技术存在的主要问题是：反射聚焦镜将激光束会聚成圆形，这不利于进行激光材料表面处理的均匀。另一种方法是采用方形积分聚焦镜，将原始激光束聚焦成一定大小的光强分布均匀的矩形光斑。该技术存在的问题是：制造复杂，粘结剂受到高功率激光束的照射容易退化变质；由于粘结剂不易散热，小镜片吸收激光热量后容易变形，从而影响聚焦质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光光束聚焦整型抛物面镜，将原始激光束聚焦成一定大小且光强分布均匀的窄条型光斑。

一种激光光束聚焦整型抛物面镜，包括镜面，所述镜面上的每一点均满足曲面方程y=(f-h)2+x2+z2+2(f-h)x2+z22f,]]>其中，(x，y，z)为直角坐标系的一个点，f为抛物面镜的焦距，h为镜面中心与y轴间的距离，D2<h<f]]>或f＜h＜3f，D为抛物面镜的通光口径。