[发明专利]一种可灵活控制的多光束合成激光设备

说明书

本发明提供的一种可灵活控制的多光束合成激光设备，通过由控制器控制n个光束挡板打开或闭合，可以灵活的控制输入至光束合成器的反射光束的数量，从而实现对最终由光束合成器输出的合成光束的输出能量的控制，有效解决了现有技术中通过改变工作电流增加或减少激光器输出功率而影响激光器工作稳定性的缺陷。

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其涉及一种可灵活控制的多光束合成激光设备。

背景技术

目前，将多光束激光经由合成光纤和光束合成器合成为一束激光发出的激光设备已经应用广泛，例如CN1896787A、CN108808441A。然而，现有的多光束合成激光都是简单的将固定的多束激光合并，并不能根据实际需要灵活的控制选择其中某几束激光进行合并，在某种程度上限制了这些设备的适用范围。

激光器的输出功率可以通过调节激光器的工作电流等参数来设改变，但是在激光器工作过程中，如果通过改变工作电流等参数来增加或减少激光器输出激光的功率，会在一定程度上因为激光器工作参数的改变而导致激光工作波长或频率发生变化，从而影响激光器的工作稳定性。

基于上述问题，亟需一种可以根据实际需要灵活控制激光器输出功率，同时又不影响激光器工作稳定性的激光设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可灵活控制的多光束合成激光设备，可以根据实际需要，灵活控制一定数量的、不同能量大小的激光光束合成一束激光输出，可以有效解决现有技术中通过改变工作电流增加或减少激光器输出功率而影响激光器工作稳定性的缺陷。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种可灵活控制的多光束合成激光设备，包括激光器，主分光棱镜，第一分光棱镜、第二分光棱镜、……第n分光棱镜，第一光束挡板、第二光束挡板、……第n光束挡板，主透镜、第一透镜、第二透镜、……第n透镜，主光纤、第一光纤、第二光纤、……第n光纤，光束合成器。其中，n正整数，优选为大于等于2。

进一步的，所述激光器辐射出主激光光束，主激光光束经主分光棱镜后分光为主透射光束和主反射光束；所述主反射光束入射至第一分光棱镜后分光为第一透射光束以及第一反射光束；所述第一反射光束经由第一透镜聚焦后入射至第一光纤，所述第一透射光束经过第一光束挡板后入射至第二分光棱镜后分光为第二透射光束以及第二反射光束，所述第二反射光束经由第二透镜聚焦后入射至第二光纤，所述第二透射光束经过第二光束挡板后入射至第三分光棱镜；以此类推，第n-1透射光束经过第n-1光束挡板后入射至第n分光棱镜后分光为第n透射光束以及第n反射光束，所述第n反射光束经由第n透镜聚焦后入射至第n光纤。

进一步的，所述主透射光束经由主透镜聚焦后入射至主光纤。

进一步的，所述主透射光束、第一反射光束、第二反射光束、……、第n反射光束分别经由主光纤、第一光纤、第二光纤、……、第n光纤入射至所述光束合成器，所述光束合成器输出由主透射光束和第一反射光束、第二反射光束、……、第n反射光束合成的合成光束。

进一步的，所述可灵活控制的多光束合成激光设备，还包括有控制器，所述控制器分别与n个光束挡板连接，用于控制n个光束挡板的打开或闭合，以允许或阻挡激光通过。

进一步的，所述光束挡板可以为激光光束快门、真空电控光阑或电动可调方形光阑。

进一步的，上述所有的分光棱镜为透射/反射比均为50/50的能量分光棱镜。

基于上述内容，则当激光器输出的主激光光束能量为E₀时，在理想状态下(不考虑传输损耗的情况下)，经由主分光棱镜分光后的主透射光束和主反射光束的输出能量分别为经由第一分光棱镜分光后的第一透射光束和第一反射光束的输出能量分别为……，经由第n分光棱镜分光后的第n透射光束和第n反射光束的输出能量分别为