1.一种红外探测窗口激光焊接装置,其特征在于,包括立体分光镜(1)、扩束系统(2)、凸面反射镜(3)、凸透镜(4)、锥透镜(5)、分光镜(6)、扩束准直系统(8)、微透镜阵列匀化系统(9)、聚焦透镜部(10)和平面反射镜(11);
激光经立体分光镜(1)分成两束激光,一束激光经扩束系统(2)扩束后,经凸面反射镜(3)反射至凸透镜(4)准直,准直后再经锥透镜(5)交叉汇聚在焦点处形成环形匀化光斑(12),环形匀化光斑(12)经分光镜(6)照射在焊料(15)所在区域;另一束激光经扩束准直系统(8)扩束准直后进入微透镜阵列匀化系统(9),微透镜阵列匀化系统(9)将激光依次在竖直方向和水平方向切割分成若干个子光束,聚焦透镜部(10)接收子光束并对子光束进行聚焦得到面型匀化光斑(13),面型匀化光斑(13)光经过平面反射镜(11)反射到分光镜(6)后照射在待焊接区域,所述环形匀化光斑(12)和面型匀化光斑(13)同心交叠。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微透镜阵列匀化系统(9)包括第一一维单面柱面透镜(9.1)、第二一维单面柱面透镜(9.2)、第三一维单面柱面透镜(9.3)和第四一维单面柱面透镜(9.4);
第一一维单面柱面透镜(9.1)将经扩束准直系统(8)准直后的光束沿竖直方向分割成若干个第一子光束,第二一维单面柱面透镜(9.2)接收若干个第一子光束且将第一子光束沿水平方向切割成若干个第二子光束,第三一维单面柱面透镜(9.3)接收直方向的子光束,且第三一维单面柱面透镜(9.3)与第一一维单面柱面透镜(9.1)构成第一光路通道,第四一维单面柱面透镜(9.4)接收水平方向的子光束,且第四一维单面柱面透镜(9.4)与第二一维单面柱面透镜(9.2)构成第二光路通道。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述装置还包括两个第一精密驱动电机,两个精密驱动电机的输出端分别与第一一维单面柱面透镜(9.1)和第四一维单面柱面透镜(9.4)连接。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述装置还包括第二精密驱动电机,第二精密驱动电机的输出端与凸透镜(4)连接。
5.根据权利要求1‑4任一项所述的装置,其特征在于,所述环形光斑为圆环形光斑或方环形光斑。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述激光包括半导体激光、固体激光、光纤激光、气体激光或准分子激光。
7.一种基于权利要求6所述的激光焊接装置的焊接方法,其特征在于,具体为:将激光照射在激光焊接装置(17)的立体分光镜(1)上,激光经立体激光焊接装置(17)后形成环形匀化光斑(12)和面型匀化光斑(13),根据待焊接区域对凸透镜(4)的位置进行连续快速调节,使环形匀化光斑(12)连续进行扩大或缩小的照射在焊料(15)所在区域,面型匀化光斑(13)照射在待焊接区域进行预加热,预加热后的待焊接区域温度保持在焊料熔点以下10~
30℃,调节激光参数并移动激光,采用逐级递进式的方式对待焊接区域进行扫描照射直至待焊接的第一母材工件(14)和第二母材工件(16)焊接完成。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述焊料(15)包括软钎焊焊料和硬钎焊焊料。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一母材工件(14)和第二母材工件(16)的材质为金属、陶瓷或玻璃。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一母材工件(14)和第二母材工件(16)的材质为陶瓷或玻璃时,陶瓷和玻璃表面镀有金属化膜。