本實用新型涉及振鏡掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種反射式高功率雙金屬振鏡掃描系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
激光加工技術(shù)涵蓋了激光切割、焊接、表面處理、打孔、微加工等多種激光加工工藝，利用了激光與物質(zhì)相互作用的基本特性。由于激光束與加工材料的非接觸性、加工速度與質(zhì)量等優(yōu)勢，奠定了激光加工技術(shù)是一種無可替代的高新技術(shù)。當(dāng)前激光切割占了整個激光加工行業(yè)的主要地位，而隨著激光功率的提高，高功率激光焊接、熔覆、表面處理等加工工藝也將得到更廣泛的擴(kuò)展與提升，其中尤以高功率激光焊接能夠更快普及，如在汽車、航空、船舶等多個行業(yè)的應(yīng)用推廣。光纖耦合輸出激光器因為光纖柔韌性、高效率耦合性、較好光束質(zhì)量以及大功率激光器的出現(xiàn)，使得市場占有率日益突出，目前光纖耦合輸出激光器千瓦級已是相當(dāng)普及，萬瓦級激光器也逐步上映市場，讓光纖激光各類加工工藝越加普遍化。振鏡掃描以高速著稱，在小面積范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)各類形狀的快速掃描，且掃描精度與重復(fù)極高，主要用于激光打標(biāo)、激光內(nèi)雕、激光焊接、激光打孔行業(yè)等，隨著激光功率的逐步提升，振鏡掃描應(yīng)用將得到更大程度的擴(kuò)展，而作為振鏡掃描的掃描鏡片，雖鏡片加工工藝更好，鍍膜工業(yè)也越加成熟，因無法直接水冷仍將受到高功率特別是萬瓦級以上功率激光應(yīng)用的限制，而能夠直接水冷以及良好導(dǎo)熱性的金屬反射型鏡片，在保證較小的通光孔徑下，依舊能夠承受極高的激光功率，這是難以替代的優(yōu)勢。而且，普通振鏡掃描系統(tǒng)在激光加工即便是二維掃描加工過程中往往需要較多鏡片組成，降低了光束能量利用率?；谏鲜龈鼽c，本實用新型提出一種鏡片數(shù)量最少、能量利用率最高的反射式金屬振鏡系統(tǒng)，其基于離軸橢球面鏡與斜平面反射鏡組合，適用于光纖耦合輸出激光器特別是高功率激光器的振鏡掃描二維加工應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于提供一種反射式高功率雙金屬振鏡掃描系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種反射式高功率雙金屬振鏡掃描系統(tǒng),包括離軸橢球面鏡與斜平面反射鏡，且所述離軸橢球面鏡與所述斜平面反射鏡均為90°光束偏轉(zhuǎn)角，所述離軸橢球面鏡中心與所述斜平面反射鏡中心連線垂直于離軸橢球面鏡柱面中心軸，同時也與斜平面反射鏡柱面中心軸重合，所述離軸橢球面鏡柱面中心軸與所述斜平面反射鏡柱面中心軸相互垂直。優(yōu)選的，所述離軸橢球面鏡與斜平面反射鏡均為圓柱狀斜面反射鏡。優(yōu)選的，所述離軸橢球面鏡用作聚焦鏡與振鏡。優(yōu)選的，所述離軸橢球面鏡與斜平面反射鏡內(nèi)部均設(shè)有冷卻水通道。優(yōu)選的，所述離軸橢球面鏡的入射焦點對應(yīng)光纖耦合輸出激光器的出光點，其中，離軸橢球面鏡有兩個焦點，分為入射焦點與出射焦點，焦點與離軸橢球面鏡鏡面中心對應(yīng)形成入射焦距與出射焦距，入射焦距較短，出射焦距較長，任一焦點上點光源的發(fā)射一束光束，經(jīng)過鏡面均會匯聚到另一焦點，且入射焦點為距離軸橢球面鏡鏡面中心距離短的焦點。優(yōu)選的，所述離軸橢球面鏡入射焦距較短，聚焦焦距較長。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：(1)本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，采用雙鏡片振鏡系統(tǒng)，光路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)了聚焦與振鏡同步，相同鍍膜條件下，最大程度提高能量利用效率，適用于光纖耦合輸出類激光器振鏡小范圍掃描加工，尤其在千瓦、萬瓦級高功率光纖耦合輸出激光器的二維激光掃描加工中更具優(yōu)勢。(2)本實用新型的離軸橢球面鏡與斜平面反射鏡內(nèi)部均設(shè)有冷卻水通道，用于直接水冷，提高鏡片承受激光功率。(3)本實用新型的離軸橢球面鏡的入射焦點對應(yīng)光纖耦合輸出激光器的出光點，且離軸橢球面鏡上有兩個入射焦點，能夠提高聚焦光束質(zhì)量。附圖說明圖1為本實用新型的整體工作原理圖；圖2為本實用新型的離軸橢球面鏡結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的斜平面反射鏡結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的雙鏡片投影圖；圖5為本實用新型的A-A向剖視圖。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。請參閱圖1-5，本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種反射式高功率雙金屬振鏡掃描系統(tǒng),包括離軸橢球面鏡1與斜平面反射鏡2，且所述離軸橢球面鏡1與所述斜平面反射鏡2均為90°光束偏轉(zhuǎn)角，所述離軸橢球面鏡1中心與所述斜平面反射鏡2中心連線垂直于離軸橢球面鏡柱面中心軸3，同時也與斜平面反射鏡柱面中心軸4重合，所述離軸橢球面鏡柱面中心軸3與所述斜平面反射鏡柱面中心軸4相互垂直。本實施例中，在保證通光孔徑利用率基礎(chǔ)上，為了降低鏡片重量，離軸橢球面鏡1與斜平面反射鏡2均為圓柱狀斜面反射鏡，但不局限于圓柱狀斜面反射鏡。本實施例中，離軸橢球面鏡1用作聚焦鏡與振鏡，在離軸橢球面鏡柱面中心軸旋轉(zhuǎn)時，不影響聚焦光束特性。本實施例中，離軸橢球面鏡1與斜平面反射鏡2內(nèi)部均設(shè)有冷卻水通道，用于直接水冷，提高鏡片承受激光功率。另外，本實施例中，離軸橢球面鏡1的入射焦點對應(yīng)光纖耦合輸出激光器的出光點，其中，離軸橢球面鏡1有兩個焦點，分為入射焦點與出射焦點，焦點與離軸橢球面鏡1鏡面中心對應(yīng)形成入射焦距與出射焦距，入射焦距較短，出射焦距較長，任一焦點上點光源的發(fā)射一束光束，經(jīng)過鏡面均會匯聚到另一焦點，能夠提高聚焦光束質(zhì)量，且入射焦點為距離軸橢球面鏡1鏡面中心距離短的焦點，離軸橢球面鏡1入射焦距較短，聚焦焦距較長。本實用新型工作時通過旋轉(zhuǎn)離軸橢球面鏡柱面中心軸和斜平面反射鏡柱面中心軸一定角度，可實現(xiàn)聚焦平面小范圍掃描，同時離軸橢球面鏡聚焦焦距較長，可通過長焦深自補(bǔ)償聚焦光斑尺寸一致性。工作原理：光纖耦合輸出激光器出光點在離軸橢球面鏡1入射焦點上，輸出光束經(jīng)過離軸橢球面鏡1聚焦，聚焦光束經(jīng)過斜平面反射鏡2反射后聚焦成一個一定大小的光斑，聚焦光斑大小取決于離軸橢球面鏡1入射有效焦距、出射有效焦距以及光纖耦合輸出激光器的光纖芯徑，通過小角度旋轉(zhuǎn)離軸橢球面鏡柱面中心軸3與斜平面反射鏡柱面中心軸4，聚焦焦面形成一定掃描范圍，通過匹配橢球面鏡柱面中心軸3與斜平面反射鏡柱面中心軸4轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)向，掃描范圍內(nèi)可以實現(xiàn)任何圖形的掃描，且掃描過程中，聚焦光束性能不變。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎，采用雙鏡片振鏡系統(tǒng)，光路結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)了聚焦與振鏡同步，相同鍍膜條件下，最大程度提高能量利用效率，適用于光纖耦合輸出類激光器振鏡小范圍掃描加工，尤其在千瓦、萬瓦級高功率光纖耦合輸出激光器的二維激光掃描加工中更具優(yōu)勢。盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。