[发明专利]高功率半导体激光器

说明书

本发明公开了一种高功率半导体激光器，包括激光源、第一光学装置以及合束装置，激光源包括多个激光线阵，每一个激光线阵上设置有多个发光点；第一光学装置将激光源发出的激光束在快轴方向准直，以使得每一个激光线阵发出的多个激光束组合形成一个片状的第一激光面；合束装置将第一光学装置射出的多个第一激光面叠加形成一个片状的叠加激光面。多个激光线阵发出的激光通过合束装置叠加，可以输出高功率的激光，可以用于激光加工、激光雕刻等。叠加激光面的光强度随加工件远近距离的变化很小，可以对异形面进行加工，而且可以远距离加工。

技术领域

本发明涉及光学系统技术领域，特别是涉及一种高功率半导体激光器。

背景技术

激光加工相比传统的加工方法而言，有许多显著的优点。使用激光对工件进行加工时，不需要跟工件接触，没有“刀具”磨损，加工速度快，对工件的热影响小，加工方式灵活，可加工多种材料，加工质量好。因此，激光加工技术被称为“未来制造业的共同加工手段”。

近些年来，高功率半导体激光器发展迅速，其应用在焊接、表面处理等方面已经很成熟。目前，高功率半导体激光器发出的激光照射到工件表面后是一个聚焦点或聚焦线，受焦深影响，在激光加工方面一直无法实现对工件的曲折异形面(曲折异形面上前后两个加工位置相对于高功率半导体激光器的距离不同)的加工。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高功率半导体激光器，其发出的激光照射到工件表面为非聚焦线光斑，从而可以对曲折异形面加工。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高功率半导体激光器，包括：

激光源，所述激光源包括在第一方向排布的多个激光线阵，其中，每一个所述激光线阵上设置有在第二方向排布的多个发光点，每一个所述发光点用于发出一激光束，所述第二方向垂直于所述第一方向，另外，每一个所述激光束的快轴方向与所述第一方向一致，每一个所述激光束的慢轴方向与所述第二方向一致；

第一光学装置，设置于所述激光源的出光侧，用于将所述激光源发出的每一个所述激光束在快轴方向准直，以使得每一个所述激光线阵发出的多个所述激光束组合形成一个片状的第一激光面；

合束装置，设置于所述第一光学装置的出光侧，用于将所述第一光学装置射出的多个所述第一激光面叠加形成一个片状的叠加激光面。

进一步地，每一个所述激光线阵发出的多个所述激光束波长均相同，多个所述激光线阵发出的所述激光束的波长在所述第一方向递减或递增；

所述合束装置包括多个光学元件，多个所述光学元件设置于所述第一光学装置的出光侧，且与多个所述第一激光面一一对应；

每一个所述光学元件均用于反射其所对应的所述第一激光面，并且在存在具有更大波长的其它所述第一激光面时，透射其它所述第一激光面，或者，

每一个所述光学元件均用于反射其所对应的所述第一激光面，并且在存在具有更小波长的其它所述第一激光面时，透射其它所述第一激光面。

进一步地，在所述合束装置出光的反方向，位于末端的所述光学元件为反射镜，其余所述光学元件为光栅，所述光栅具有在预定波段反射和透射的光谱特性。

进一步地，所述光栅的光束透过率和反射率均大于等于90％。

进一步地，还包括：

多个体布拉格光栅，设置于所述第一光学装置和所述合束装置之间，且多个所述体布拉格光栅与多个所述第一激光面一一对应，每一个所述体布拉格光栅均用于将其所对应的所述第一激光面的波长进行锁定，形成第二激光面；

所述合束装置用于将多个所述体布拉格光栅射出的多个所述第二激光面叠加，形成一个片状的所述叠加激光面。