[发明专利]超大功率的激光空间合束系统及其相关系统

权利要求书

1.一种超大功率的激光空间合束系统，其包括：多个激光器、多个光路调节模块、角度摆头、旋转台和数控系统，其中，所述光路调节模块包括扩束镜、准直镜和反光镜；其特征在于，所述多个光路调节模块构成光路面阵，所述光路面阵安装于所述角度摆头，所述角度摆头安装于所述旋转台，所述数控系统控制所述旋转台、所述角度摆头和所述光路面阵上的各所述光路调节模块联动，使得所述多个激光器发出的激光束以空间合束方式汇聚于一点。

2.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述多个光路调节模块构成阶梯式的一体的光路面阵。

3.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述多个激光器为多个高功率单模光纤激光器的组合。

4.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述光路调节模块包括电机；所述数控系统控制所述准直镜、和各反光镜联动，使得所述激光器发出的激光束以空间合束方式汇聚于一点，可以通过以下方式来实现：

所述扩束镜固定，所述准直镜和所述反光镜由所述数控系统控制并由所述电机驱动，来实现激光束的空间的焦距调节和角度调节，从而使所述激光束汇聚于一点。

5.根据权利要求4的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述光路调节模块中的所述电机为压电陶瓷电机。

6.根据权利要求4的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述激光束的空间的焦距调节通过以下方式来实现：

所述准直镜由所述数控系统控制并由所述电机驱动做轴向移动，从而实现所述激光束的空间的焦距调节。

7.根据权利要求4的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述反光镜至少为二片；

所述激光束的空间的角度调节通过以下方式来实现：

所述二片反光镜由所述数控系统控制并在所述电机的驱动下左右摆动，所述二片反光镜的摆动轴空间互相垂直，以控制所述激光束的横向和纵向摆动，实现所述激光束的空间的角度调节。

8.根据权利要求4的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述激光束依次经由扩束镜、准直镜和各反光镜来输出。

9.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述扩束镜为凸透镜或凹透镜。

10.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述准直镜为凸透镜。

11.根据权利要求4的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述准直镜与所述扩束镜同轴，且所述准直镜由所述数控系统控制并由所述电机驱动做轴向移动。

12.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述系统包括做单轴直线运动的第一压电陶瓷电机及做旋转运动的第一旋转压电陶瓷电机和第二旋转压电陶瓷电机；所述反光镜至少包括第一反光镜和第二反光镜；所述第一压电陶瓷电机的轴线与所述准直镜的轴线相互平行，所述第一旋转压电陶瓷电机的轴线与所述准直镜的所述轴线在平面内垂直，所述第二旋转压电陶瓷电机的轴线和所述第一旋转压电陶瓷电机的轴线在空间相互垂直；其中，所述数控系统控制所述第一压电陶瓷电机驱动所述准直镜做单轴直线运动，以及控制所述第一旋转压电陶瓷电机驱动所述第一反光镜摆动，并控制所述第二旋转压电陶瓷电机驱动所述第二反光镜摆动。

13.根据权利要求1的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述角度摆头包括摆头架、油浮轴承、光栅尺和第一电机；所述旋转台包括底座、平台、油浮轴承、光栅尺和第二电机；所述角度摆头和所述旋转台由所述数控系统控制分别由所述第一电机和所述第二电机驱动做摆动运动、旋转运动。

14.根据权利要求13的超大功率的激光空间合束系统，其特征在于，所述角度摆头和所述旋转台中的所述第一电机和所述第二电机为力矩电机。

15.一种超高功率空间合束激光系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-14中任一的超大功率的激光空间合束系统。

16.一种集团中央计算机控制系统，其特征在于，包括多个如权利要求1-14中任一的超大功率的激光空间合束系统。