[实用新型]基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头

权利要求书

1.一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：包括N个光纤输出激光模块、与光纤输出激光模块对应的M个光学成像系统及与光学成像系统对应的P个光学偏转器件；其中：M大于等于2；M小于等于N；P小于等于M；

所述M个光学成像系统的光轴平行；所述N个光纤输出激光模块分成M组，每组光纤输出激光模块的输出光纤端面设置在与之对应的所述光学成像系统的前方；所述光学偏转器件位于与之对应的所述光学成像系统的后方，所述光学偏转器件为光楔或者反射镜；所述光纤输出激光模块发出的光通过与之对应的所述光学成像系统及与之对应的光学偏转器件后，在光学成像系统后方形成复合光斑。

2.根据权利要求1所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成一个单一的光斑；所述形成的单一的光斑区域的强度相同，或者光斑区域内中间功率高、边缘功率低，或者光斑区域内中间功率低，边缘功率高，该光斑用于激光切割、焊接等。

3.根据权利要求1所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成分布在几个分离区域的光斑，用于激光焊接。

4.根据权利要求1所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：诸光纤输出激光模块分成两组，每组诸光纤输出激光模块各对应设置有一个光学成像系统，两个所述光学成像系统参数相同，两个所述光学成像系统的光轴位于同一平面且对称设置在一轴线的两侧，两组光纤输出激光模块输出光纤的端面各排成一列分别设置在所对应光学成像系统的前方，光纤端面排列方向与两光学系统轴线所在平面垂直；所述两光学系统的后方分别设置一个光楔作为偏转光学器件，使所述光纤端面的像在所述两光学系统光轴所在平面内向两光学成像系统轴线的对称轴方向偏转，并在中心对称轴线上重合；重合像形成一均匀条状光斑，用于激光淬火。

5.根据权利要求1所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：在诸光学成像系统之间设置一送料管，送料管的轴线与所述光学成像系统的轴线平行；所述送料管用于输送粉状材料、或者丝状材料或者条状材料；所述送料管的送料区域，与诸光纤输出激光模块发出的光通过与之对应的诸所述光学成像系统及相应的光学偏转器件后形成的光斑重叠，用于实现光学烧结加工。

6.根据权利要求5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：所述光纤输出激光模块输出光纤端面通过对应的光学系统及所述偏转器件后在像面成的像叠加在一起，形成一个圆形光斑，或者环形光斑，或者条形光斑；所述圆形光斑或者环形光斑或者条形光斑与所述送料管的送料区重叠。

7.根据权利要求5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：所述诸光纤输出激光模块分成两组，两个所述光学成像系统参数相同，其光轴位于同一平面且对称设置在所述送料管的两侧，两组光纤输出激光模块输出光纤的端面各排成一列分别设置在所对应光学成像系统的前方，光纤端面排列方向与两光学成像系统轴线所在平面垂直；两光学成像系统的后方分别设置一个光楔作为偏转光学器件，使所述光纤端面的像在所述两光学成像系统光轴所在平面内向所述送料管轴线方向偏转，并在送料管轴线上重合；重合像与送料管的送粉区重叠，用于宽带激光熔覆。

8.根据权利要求5所述的一种基于多个光纤输出模块和多通道光学系统的激光加工头，其特征是：所述诸光纤输出激光模块分成六组，六个所述光学成像系统参数相同，其光轴等角度分布在以所述送料管轴线为轴线的圆周上；六组所述光纤输出模块输出光纤的端面各排成一圆环，分别设置在对应的光学成像系统的前方；六个所述光学系统的后方分别设置一个光楔作为偏转光学器件，使所述光纤端面的像向所述送料管轴方向偏转，并在送料管轴线上重合；重合像与送料管的送粉区重叠，用于高速激光熔覆。