CN201529851U - 激光加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种激光加工装置，包括激光器、扩束装置以及聚焦装置，其特征在于：还包括设置于该扩束装置和该聚焦装置之间的分光装置，该分光装置包括第一镜片及第二镜片，所述第一镜片置于所述扩束装置输出的激光的光路上，反射所述扩束装置输出的部分激光，所述第二镜片与所述第一镜片相对设置，反射所述部分激光，所述聚焦装置聚焦所述扩束装置直接输出的激光及所述第二镜片反射的部分激光形成平顶激光。因此，既能够充分利用激光能量，又能加工出深度一致的切缝，大大提高了激光加工的质量。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种光学装置，尤其涉及一种获得激光加工用光束的激光加工装置。
【背景技术】
激光加工工艺中大部分用的是光场分布呈高斯分布的激光。图5是高斯光斑的能量分布图，如图5所示，呈高斯分布的激光86％以上的能力集中在激光束的光腰范围内，所以在激光加工时加工出的线条中间深，边缘浅，不能满足工业加工中切缝深度一致的要求。
【实用新型内容】
基于此，有必要提供一种激光加工装置，旨在通过该装置，使呈高斯分布的激光的能量得到重新分布，提高激光加工的质量。
一种激光加工装置，包括激光器、扩束装置、聚焦装置以及设置于该扩束装置和该聚焦装置之间的分光装置，该分光装置包括第一镜片及第二镜片，所述第一镜片置于所述扩束装置输出的激光的光路上，反射所述扩束装置输出的部分激光，所述第二镜片与所述第一镜片相对设置，反射所述部分激光，所述聚焦装置聚焦所述扩束装置直接输出的激光及所述第二镜片反射的部分激光形成平顶激光。
在优选的实施例中，所述第一镜片为固定镜片，所述第二镜片为可调镜片。
在优选的实施例中，所述固定镜片是与所述扩束装置输出的激光成45度夹角的全反射镜片，所述固定镜片的上棱边与所述扩束装置输出的激光截面的中心轴线重合。
在优选的实施例中，所述可调镜片是与所述部分激光夹角可以调节的全反射镜片。
在优选的实施例中，所述可调镜片是与所述固定镜片相对距离可以调节的全反射镜片。
在优选的实施例中，所述第一镜片和所述第二镜片为平面全反射镜片。
在优选的实施例中，所述第一镜片和所述第二镜片为全反射棱镜。
在优选的实施例中，还包括设置于所述扩束装置前把所述激光器发出的圆激光束整形为椭圆激光束的柱透镜。
在优选的实施例中，还包括设置于所述扩束装置和所述分光装置之间把所述激光器发出的圆激光束整形为椭圆激光束的柱透镜。
上述激光加工装置把呈高斯分布的激光束转化成平顶光束，既能够充分利用激光能量，又能加工出深度一致的切缝，大大提高了激光加工的质量。
【附图说明】
图1是本激光加工装置第一实施例的结构示意图。
图2是分光装置的结构原理图。
图3是经过分光和聚焦后的光斑能量分布图。
图4是本激光加工装置第二实施例的结构示意图。
图5是高斯光斑的能量分布图。
【具体实施方式】
图1是本激光加工装置第一实施例的结构示意图，包括扩束装置10、分光装置20以及聚焦装置30。
从激光器(图未示)发出的激光束首先经过扩束装置10进行扩束处理，以增大激光束的光腰直径。扩束装置10可以是由两片凸透镜组成的，也可以是其它简单光学结构的扩束装置。经过扩束处理的激光束进入分光装置20，由截面为圆形光斑的一束激光被分光装置20分光成为两束截面为半圆光斑的激光。被分光后的两束激光随后进入聚焦装置30，经过聚焦处理后两束激光相互接近，能量发生叠加，并照射到需加工的工件上。
图2是分光装置20的结构原理图，包括第一镜片21和第二镜片22。
第一镜片21置于扩束装置10输出的激光的光路上，第一镜片21是与入射的激光束成45度夹角的全反射镜片，其上棱边是水平的，且与激光束截面的中心轴线重合，反射扩束装置10输出的部分激光。第一镜片21的上棱边与激光束截面的中心轴线有略微偏移也是可以的，但重合时的效果最好。第一镜片21可以是平面全反射镜片，也可以是全反射棱镜，或者其它能把入射激光束分割成截面光斑为半圆的两束激光的镜片。本实施方式中，第一镜片21为固定镜片，即其位置和角度都是固定的。在其他实施方式中，第一镜片21也可以是位置和角度可调的镜片。
第二镜片22与第一镜片21相对设置，反射由第一镜片21反射的部分激光。本实施方式中，第二镜片22是与入射激光束的夹角、以及与第一镜片21间的距离可以调节的全反射镜片。第二镜片22可以是平面全反射镜片，也可以是全反射棱镜。
经过扩束装置10扩束后的激光束进入扩束装置20，激光束的下半部分被第一镜片21反射到第二镜片22上，再被第二镜片22反射；激光束的上半部分则因未与第一镜片21接触而按原光路直接射出。如此一来就由一束截面为圆形光斑的激光被分光装置20分光成为了两束截面为半圆光斑的激光。
需强调的是，加工时，可以通过调节第二镜片22的角度以及与第一镜片21间的距离来调节分光后的两激光束间的距离，从而调节聚焦后两个截面光斑的间距及相对位置，来得到平顶光或近平顶光，以满足不同宽度或者不同方向的加工要求。
图3为经过分光和聚焦后的光斑能量分布图，当两个截面光斑的间距为腰斑半径时，叠加后的能量为最佳的平顶分布。
图4是本激光加工装置第二实施例的结构示意图。其与激光加工装置第一实施例的主要区别在于：在扩束装置10前增加了一个柱透镜40，把圆激光束整形为椭圆激光束。
本激光加工装置第三实施例与第二实施例的主要区别在于：柱透镜40不是设置在扩束装置10之前，而是在扩束装置10与分光装置20之间。
本装置把从激光器发出呈高斯分布的激光束转化成平顶光束或者近平顶光束，既能够充分利用激光能量，又能加工出深度一致的切缝，大大提高了激光加工的质量。并且可以通过调节第二镜片22的角度及与第一镜片21间的距离来调节分光后的两激光束间的距离，从而调节聚焦后两个截面光斑的间距及相对位置，以满足不同宽度或者不同方向的加工要求，提高了激光加工装置的灵活性和通用性。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种激光加工装置，包括激光器、扩束装置以及聚焦装置，其特征在于：还包括设置于该扩束装置和该聚焦装置之间的分光装置，该分光装置包括第一镜片及第二镜片，所述第一镜片置于所述扩束装置输出的激光的光路上，反射所述扩束装置输出的部分激光，所述第二镜片与所述第一镜片相对设置，反射所述部分激光，所述聚焦装置聚焦所述扩束装置直接输出的激光及所述第二镜片反射的部分激光形成平顶激光。
2.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：所述第一镜片为固定镜片，所述第二镜片为可调镜片。
3.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于：所述固定镜片是与所述扩束装置输出的激光成45度夹角的全反射镜片，所述固定镜片的上棱边与所述扩束装置输出的激光截面的中心轴线重合。
4.根据权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于：所述可调镜片是与所述部分激光夹角可以调节的全反射镜片。
5.根据权利要求2或4所述的激光加工装置，其特征在于：所述可调镜片是与所述固定镜片相对距离可以调节的全反射镜片。
6.根据权利要求1至3中任意一项所述的激光加工装置，其特征在于：所述第一镜片和所述第二镜片为平面全反射镜片。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的激光加工装置，其特征在于：所述第一镜片和所述第二镜片为全反射棱镜。
8.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：还包括设置于所述扩束装置前把所述激光器发出的圆激光束整形为椭圆激光束的柱透镜。
9.根据权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于：还包括设置于所述扩束装置和所述分光装置之间把所述激光器发出的圆激光束整形为椭圆激光束的柱透镜。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200920205458 CN201529851U (zh) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 激光加工装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 200920205458 CN201529851U (zh) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 激光加工装置 |
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| CN201529851U true CN201529851U (zh) | 2010-07-21 |
Family
ID=42525261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 200920205458 Expired - Lifetime CN201529851U (zh) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 激光加工装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102736250A (zh) * | 2011-03-31 | 2012-10-17 | 深圳市大族激光科技股份有限公司 | 一种co2激光器的光束调整装置及其方法 |
| CN107414309A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-12-01 | 中国科学院微电子研究所 | 一种激光加工晶圆的方法及装置 |
| WO2019227887A1 (zh) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | 浙江清华柔性电子技术研究院 | 激光转印装置及方法 |
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2009
- 2009-09-25 CN CN 200920205458 patent/CN201529851U/zh not_active Expired - Lifetime
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