[发明专利]基于径向偏振光束的双加工头激光加工装置

摘要

本发明涉及一种基于径向偏振光束的双加工头激光加工装置，固态增益介质元件外侧设置有圆形型光泵浦源，圆形型光泵浦源出射的泵浦光照射在固态增益介质元件内；固态增益介质元件的内侧光路上依次设有第一反射镜和高反射腔镜，固态增益介质元件外侧光路上依次设有第二反射镜和圆锥面光场调节元件；高反射腔镜的相对于第一反射镜的另一侧光路上设置有光束会聚部件，圆锥面光场调节元件实现腔内径向偏振矢量光束产生，平行光轴光场在圆锥面光场调节元件的顶端平面发生反射，在圆锥面光场调节元件的顶端平面外侧形成近场激光加工光场。本发明可实现超衍射尺寸近场加工、可实现纵向偏振激光加工、便于构建、可靠性高、灵活性强、应用范围广等特点。

主权项

一种基于径向偏振光束的双加工头激光加工装置，包括光束会聚部件(3)、高反射腔镜(4)、第一反射镜(5)、固态增益介质元件(6)、圆形型光泵浦源(7)、第二反射镜(8)、圆锥面光场调节元件(9)，其特征在于：所述固态增益介质元件为平板结构，所述固态增益介质元件(6)外侧设置有圆形型光泵浦源(7)，圆形型光泵浦源(7)出射的泵浦光照射在固态增益介质元件(6)内；所述固态增益介质元件(6)的内侧光路上依次设有第一反射镜(5)和高反射腔镜(4)，固态增益介质元件(6)外侧光路上依次设有第二反射镜(8)和圆锥面光场调节元件(9)；所述高反射腔镜(4)和圆锥面光场调节元件(9)构成激光谐振腔，所述第一反射镜(5)和第二反射镜(8)用于改变激光谐振腔内光场传播方向，使高反射腔镜(4)和圆锥面光场调节元件(9)朝向被加工物品；高反射腔镜(4)的相对于第一反射镜(5)的另一侧光路上设置有光束会聚部件(3)，使径向偏振光束在光束会聚部件(3)焦点区域形成高质量远场激光加工光场(2)；所述圆锥面光场调节元件(9)为轴对称棱镜结构，一端为顶端圆锥曲面(901)，一端为垂直于对称轴的顶端平面(903)，在圆锥曲面(901)和顶端平面(903)之间为圆环形圆锥曲面(902)，沿着对称轴方向的切面剖物面为轴对称五边形；圆锥面光场调节元件(9)的顶端圆锥曲面(901)朝向第二反射镜(8)，圆锥面光场调节元件(9)的顶端圆锥曲面(901)与对称轴的夹角为激光工作波长的布鲁斯特角，实现腔内径向偏振矢量光束产生，平行光轴光场在圆锥面光场调节元件(9)的顶端平面(903)发生反射，在圆锥面光场调节元件(9)的顶端平面(903)外侧形成近场激光加工光场(10)。