FLEXIBLE BEAM DELIVERY SYSTEM FOR HIGH POWER LASER SYSTEMS

• Main Authors: HURD, RANDALL L, FOCHS, SCOTT N, HARRIS, FRITZ B., JR, RANKIN, JON E, DANE, C. BRENT, LAO, EDWARD W. H
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 30.05.2017
• Subjects: CHEMISTRY; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUSMETALS OR ALLOYS; MACHINE TOOLS; MAKING METAL MALLEABLE BY DECARBURISATION, TEMPERING OR OTHERTREATMENTS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; METALLURGY; METALLURGY OF IRON; MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; PERFORMING OPERATIONS; SOLDERING OR UNSOLDERING; TRANSPORTING; WELDING; WORKING BY LASER BEAM

A beam delivery technology for high power laser systems, like laser peening systems, for work pieces which may have compound curvatures, includes placing an optical assembly having a receiving optic, beam formatting optics and a scanner mounted thereon, in a position to receive laser pulses from a laser source and within an operating range of the process area. Polarized laser pulses are delivered to the receiving optic while the position of the optical assembly remains unchanged. The pulses proceed through the beam formatting optics to the scanner, and are direct to respective impact areas having nominal shapes and locations on the work piece. The scanning process includes for each laser pulse, setting direction, divergence, polarization, rotation and aspect ratio of the laser pulses output from the scanner, to control the polarization, shape and location on respective impact areas. La présente invention concerne une technologie de diffusion de faisceau pour systèmes laser de grande puissance, tels que des systèmes de martelage laser, pour des pièces de travail pouvant présenter des courbes composées, comprenant le placement d'un ensemble optique comportant une optique de réception, une optique de formation de faisceau et un dispositif de balayage, positionné pour recevoir des impulsions laser provenant d'une source laser et dans une plage de fonctionnement de la zone de traitement. Les impulsions laser polarisées sont envoyées vers l'optique de réception tandis que la position de l'ensemble optique demeure inchangée. Les impulsions passent à travers l'optique de formation de faisceau vers le dispositif de balayage, et sont dirigées vers des zones d'impact respectives ayant des formes et des emplacements nominaux sur la pièce de travail. Le processus de balayage comprend, pour chaque impulsion laser, un réglage de direction, de divergence, de polarisation, de rotation et de rapport de longueur des impulsions laser émises par le dispositif de balayage, afin de commander la polarisation, la forme et l'emplacement sur les zones d'impact respectives.