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申请/专利权人：中国科学院西安光学精密机械研究所

摘要：本发明涉及用于激光增材制造的连续变焦镜头以及激光熔覆光学系统；解决采用通过离焦实现光斑尺寸增大的方法，存在光斑内能量分布严重不均匀，光斑质量退化，进而影响熔覆效率及质量的问题；包括连续变焦准直组和汇聚镜组；连续变焦准直组包括沿激光出射方向依次设置的正光焦度弯月透镜、第三正光焦度双凸透镜、负光焦度双凹透镜以及第一正光焦度双凸透镜；正光焦度弯月透镜和第一正光焦度双凸透镜的位置固定，第三正光焦度双凸透镜、负光焦度双凹透镜可以沿光轴轴向移动；正光焦度弯月透镜的射出面为外凸镜面；汇集镜组设置在第一正光焦度双凸透镜的激光出射光路上，并通过各透镜参数之间的关系解决上述问题，本发明还提出激光熔覆光学系统。

主权项：1.一种用于激光增材制造的连续变焦镜头，其特征在于：包括连续变焦准直组和汇聚镜组；所述连续变焦准直组由沿激光出射方向依次设置的正光焦度弯月透镜1、第三正光焦度双凸透镜2、负光焦度双凹透镜3以及第一正光焦度双凸透镜4组成；所述正光焦度弯月透镜1和第一正光焦度双凸透镜4的位置固定，第三正光焦度双凸透镜2、负光焦度双凹透镜3可以沿光轴轴向移动；所述正光焦度弯月透镜1的射出面为外凸镜面；所述汇聚镜组设置在第一正光焦度双凸透镜4的激光出射光路上，用于将第一正光焦度双凸透镜4的出射光路聚焦在工作面上；所述正光焦度弯月透镜1、第三正光焦度双凸透镜2、负光焦度双凹透镜3及第一正光焦度双凸透镜4的各参数之间的关系如下： 其中： 表示正光焦度弯月透镜1的P值,表示第三正光焦度双凸透镜2的P值,表示负光焦度双凹透镜3的P值,表示第一正光焦度双凸透镜4的P值,表示正光焦度弯月透镜1的W值,表示第三正光焦度双凸透镜2的W值,表示负光焦度双凹透镜3的W值,表示第一正光焦度双凸透镜4的W值,j表示拉氏不变量，i表示连续变焦准直组中的沿激光出射方向的透镜序号，1≤i≤4，hil表示第i个透镜长焦位置轴上的光线高度，his表示第i个透镜短焦位置轴上的光线高度，hpil表示第i个透镜长焦位置的主光线高度，hpis表示第i个透镜短焦位置的主光线高度，μi表示第i个透镜的激光入射角，为第i个透镜的光焦度；一个透镜本身只能具有一组固定的P、W值，通过每个透镜的P、W可以求解出透镜沿激光出射方向前后两面的曲率半径r1和r2、折射率n参数。

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百度查询： 中国科学院西安光学精密机械研究所 用于激光增材制造的连续变焦镜头以及激光熔覆光学系统