Волоконная лазерная система со множеством пучков - RU2017104281A
Код документа: RU2017104281A
Формула
1. Волоконная лазерная система со множеством пучков выходного излучения для создания нескольких пучков выходного излучения волоконного лазера, причем система содержит:
множество модулей волоконной лазерной системы, причем модули волоконной лазерной системы создают множество отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера, причем соответствующие пучки выходного излучения различаются одной или несколькими характеристиками пучка;
множество выходных волокон, каждое из которых выполнено с возможностью доставки одного из указанных отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера; и
объемный оптический элемент, к которому присоединено каждое из указанных выходных волокон, выполненный с возможностью приема отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера от выходных волокон и вывода отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера по существу на расстоянии друг от друга.
2. Система по п. 1, в которой каждое из указанных выходных волокон сплавлено с объемным оптическим элементом.
3. Система по п. 1, дополнительно содержащая кабель для обработки.
4. Система по п. 1, дополнительно содержащая оптический компонент, расположенный в нисходящем направлении от объемного оптического элемента.
5. Система по п. 3, в которой кабель для обработки содержит выходные волокна и объемный оптический элемент.
6. Система по п. 1, в которой положение сплавленных волокон относительно объемного оптического элемента задано таким образом, чтобы отдельные пучки выходного излучения волоконного лазера взаимодействовали с заготовкой в заданной последовательности.
7. Система по п. 6, дополнительно содержащая элемент выравнивания, обеспечивающий доставку отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера к заготовке в заданной последовательности.
8. Система по п. 1, дополнительно содержащая систему управления для управления характеристиками пучка каждого из отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера.
9. Система по п. 8, в которой система управления может динамически менять одну или более характеристик пучка из одного или нескольких отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера.
10. Система по п. 1, в которой множество модулей волоконной лазерной системы объединены для создания одного из отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера.
11. Система по п. 1, в которой выходные волокна характеризуются разными внутренними и/или наружным диаметрами.
12. Система по п. 1, в которой выходные волокна являются одномодовыми.
13. Система по п. 1, в которой выходные волокна являются многомодовыми.
14. Система по п. 1, в которой выходные волокна включают многомодовые и одномодовые волокна.
15. Система по п. 1, в которой выходные волокна характеризуются разными формами.
16. Система по п. 1, в которой отличающейся характеристикой пучка является длина волны.
17. Система по п. 1, в которой отличающейся характеристикой пучка является мощность.
18. Система по п. 1, в которой отличающаяся характеристика пучка выбрана из группы, состоящей из импульсного режима, непрерывного режима или квазинепрерывного режима.
19. Система по п. 1, в которой отличающейся характеристикой пучка является параметр пучка.
20. Система по п. 1, в которой отличающейся характеристикой пучка является размер пятна.
21. Способ создания динамически изменяемого выходного излучения волоконного лазера с множеством пучков из одного кабеля для обработки, причем способ предусматривает:
предоставление нескольких модулей волоконной лазерной системы, выполненных с возможностью параллельной работы и с возможностью создания по меньшей мере двух отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера, каждый из которых создается в своем соответствующем волокне;
предоставление системы управления, выполненной с возможностью управления характеристиками по меньшей мере двух отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера;
предоставление объемного оптического элемента, к которому присоединены соответствующие волокна и на который поступают отдельные пучки выходного излучения волоконного лазера, и
предоставление оптического компонента для приема отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера, причем оптический компонент находится в оптической связи с заготовкой, выполненной с возможностью принимать отдельные пучки выходного излучения волоконного лазера, причем каждым отдельным пучком выходного излучения волоконного лазера можно управлять динамически и одновременно относительно остальных отдельных пучков выходного излучения волоконного лазера во время работы.
22. Способ по п. 21, в котором объемный оптический элемент заключен в кабель для обработки.
23. Способ по п. 21, в котором каждое из указанных выходных волокон сплавляют с объемным оптическим элементом.
24. Способ сварки множества заготовок при помощи лазерной системы, характеризующейся наличием множества пучков выходного излучения волоконного лазера, причем способ предусматривает:
предоставление лазерной системы, содержащей по меньшей мере два модуля волоконной лазерной системы, выполненных с возможностью независимого управления и создания по меньшей мере двух пучков выходного излучения волоконного лазера;
каждый пучок выходного излучения волоконного лазера обеспечивает передачу количества энергии, достаточной для задания характера взаимодействия материалов, причем комбинация с каждым пучком выходного излучения лазера способствует выполнению заданного сварного шва достаточной прочности.
25. Способ по п. 24, в котором взаимодействие материалов предусматривает смещение материала поверхности.
26. Способ по п. 24, в котором заданный сварной шов представляет собой роликовый сварной шов.
27. Способ по п. 26, в котором способ предусматривает подачу присадочной проволоки на определенной скорости с созданием заданного роликового сварного шва.
28. Способ по п. 24, дополнительно предусматривающий воздействие на заготовки газом.
29. Способ по п. 24, в котором заготовки содержат алюминиевый сплав.
30. Способ по п. 24, в котором заготовки содержат стальной сплав.
31. Способ по п. 30, в котором заготовки содержат высокопрочный стальной сплав.
