[实用新型]用于多路激光刻划机的光功率均衡器

说明书

技术领域

本实用新型属于光学技术领域，涉及一种用于多路激光刻划机的光功率均衡器。

背景技术

多路激光刻划机广泛应用于激光打标、激光刻划、激光雕刻，是激光在工业应用中的一个重要方面，在国际激光产业中含有较大比重，并呈上升趋势。但目前多路激光刻划机中实施多路刻划激光的光功率受制于多路刻划机中分光膜的参数，每路激光的光功率存在着较大的误差。以四路激光刻划机为例，其工作过程是：由激光器发出一束激光，先后经过三个分光率不同的分光片和一个全反射棱镜后，分为四束向下的平行光线，再经过四个聚焦透镜会聚为四个点实施刻划。由于分光片是通过镀膜实现比例分光的，且每片分光的比例不一样，分光片的最终分光比例与理论设计一般而言存在±5％的误差，这样累计下来最后四束实施刻划激光的光功率最大有±10％的误差，即四束实施刻划激光的光功率最大值与最小值之间最多可能有20％的误差。这样在工业使用中会影响加工件的品质，要想提高加工件的品质必须减小光功率不均衡问题。为了减小多路激光的光功率误差，目前通用的做法是提高反射膜的质量，这样做不但提高了成本而且仍无法大幅度减小多路实施刻划的激光光功率误差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于多路激光刻划机的光功率均衡器，它可使多路激光刻划机中实施刻划的多路激光的光功率达到均衡。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：该用于多路激光刻划机的光功率均衡器由控制器、依次放置在多路激光刻划机初始激光光路中的偏振控制器、起偏器、分光片和在分光片反射光路中的光电探测器及依次放置在多路激光刻划机下行实施刻划的每个激光光路中的偏振控制器、检偏器、分光片和在分光片反射光路中的光电探测器组成，设置在初始激光光路及每个下行实施刻划激光光路中的各分光片反射光路中的光电探测器的输出接控制器，控制器的信号输出接设置在初始激光光路及各个下行实施划机光路中偏振控制器。

本实用新型所提供的用于多路激光刻划机的光功率均衡器工作原理如下：在配置了本实用新型所提供光功率均衡器的多路激光刻划机中，为说明方便，用N路激光刻划机(N≥2)表示所说的多路激光刻划机。由激光器发出的初始激光经过依次放置在多路激光刻划机初始激光光路中的偏振控制器、起偏器、分光片后，由设置在分光片反射光路中的光电探测器监测固定偏振态的激光光功率，并将所监测的光功率信号输送至控制器，控制器根据此信号发出一个控制信号至设置在初始激光光路中的偏振控制器，使激光的偏振态与该光路中的起偏器的偏振态保持一致，即使相对固定功率的激光的偏振态保持在一定状态。该偏振态保持在一定状态的初始激光经多路激光刻划机原有的N-1个分光片和一个全反射棱镜后，形成N束平行实施刻划的下行激光，这N束下行激光分别经过依次放置在多路激光刻划机下行实施刻划的每个激光光路中的偏振控制器、检偏器、分光片后，由设置在每个下行激光光路中的分光片反射光路中的光电探测器监测各下行激光的光功率，并将监测这些光功率的信号输送至控制器，控制器快速地识别出这些光功率中最小的一个光功率值。根据线偏振光透过检偏器以后，透射光的光强与线偏振光的光振动方向和检偏器透振方向间夹角余弦的平方成正比的基本光学理论。控制器以最小的光功率值为基础，分别向设置在N路下行实施刻划的激光光路中的偏振控制器发出N个不同的模拟信号量，驱动这些偏振控制器，控制每路激光的偏振态角度发生一定量的改变，当不同角度偏振态的激光经过设置在每路下行实施刻划的激光光路中的检偏器后，使N路下行实施刻划的激光最终光功率都靠近最小值，从而达到N路下行实施刻划激光的光功率保持均衡，然后相同光功率的激光经过聚焦透镜会聚为N个点实施刻划，提高了加工件的品质。