CN2615685Y - 用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置，属于光电显微技术领域。该装置由激光发射器，光束扩束器，体视显微镜，双色镜和待处理样品等构成。其特征是：利用环形显微物镜和短焦距聚焦透镜取代了现有显微镜中的物镜，聚焦透镜设置在环形显微物镜与样品之间。该装置具有设计新颖、结构紧凑、加工简便、工作性能良好、操作简易，对材料处理，加工效果好，成本低廉易于大批量工业化生产。该装置可广泛地用于材料微小区域的精细、精密加工、处理、标记等领域，它既可实现在紫外激光上的应用，也可以应用于可见和红外激光，有效地减少激光在样品上的腰斑直径，实现更为精细的激光材料处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种体视显微装置，特别是涉及一种用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置。本实用新型属于光电显微技术领域。
背景技术
迄今为止，使用固体激光对材料进行微处理已是众所周知的技术，由于其自身的优点，应用领域越来越广泛。现有技术中，典型的方案就是将激光束导入体视显微镜。如图1所示：激光器输出的激光经过光束扩束镜被扩束，进入体视显微镜，通过一个固定的双色镜为导入反射进入体视显微系统，成为激光束，激光束被体视显微镜中的物镜聚焦后，输入至待处理样品上，同时样品上的光被显微镜的物镜准直通过双通道到达目镜组，成为可视的像。可见，激光束的聚焦和可视调节是通过同一个物镜来实现，该方案具有简便易行的优点。但是，对于紫外激光由于色散的因素，如果仍旧共用同一个显微物镜，将无法使得激光焦点位于显微物镜的焦面上，不可能为光斑聚焦得更小，满足不了对材料进行精密加工、处理等应用要求。
发明内容
本实用新型的目的，就是为了克服现有技术的缺陷，有效地减小激光在样品上的焦斑大小，提高对材料微处理的精度，经过潜心研究，提供一种用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置。
为了实现上述目的，本实用新型涉及的用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置的技术方案是这样的：本实用新型由激光发射器、光束扩束器、体视显微镜、双色镜、激光束和样品等组成。其特征是，在体视显微系统中，利用两个分离的透镜即环形显微物镜和短焦距激光聚焦透镜取代了现有技术的体视显微镜中的显微物镜，聚焦透镜设置在环形显微物镜与样品之间；激光发射器输入的激光经光束扩束器扩束后，进入体视显微镜，通过双色镜被导入反射进入体视显微系统，成为激光束，激光束被短焦距激光聚焦透镜聚焦到样品上，样品反射出的光被中空环形显微物镜所收集，通过双通道到达目镜组，成为被人眼可视或CCD镜头实时监视的像。本装置中，紫外激光的通光范围位于可视控制系统通光范围的中间，由独立的短焦距的且与环形显微物镜之间的距离可调的聚焦透镜聚焦到样品上，而体视显微系统的光路通过外围环形显微物镜聚焦。
本实用新型所称的体视显微装置，其激光光束腰斑直径大小，可以通过改变激光光束扩束器的扩束倍数来调节，也可以通过选择不同焦距的聚焦透镜来改变。当光束扩束器的扩束倍数愈大，聚焦透镜的焦距愈短，则样品表面的激光腰斑直径愈小。激光光束经过聚焦透镜后，其腰斑需要位于视觉系统的环形显微物镜的焦平面上，此腰斑的位置可以通过调节激光经光束扩束器之后不同的光斑发散角对其进行调整，也可以通过调节聚焦透镜到环形显微物镜之间的距离来调节(即通过改变两个透镜的焦距来实现)。
本实用新型所称的用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置具有设计新颖，结构紧凑，工作性能高，加工简单，成本低廉，易于操作，对材料的微处理及加工效果好，精度高，有利于工业化大批量生产等特点；本装置既可实现在紫外激光上的应用，也可以应用于可见和红外激光，有效地减小激光在样品上的腰斑直径；本装置可广泛地用于材料微小区域的精细、精密加工、处理、标记等领域。
附图说明
图1：现有的激光微处理的体视显微装置示意图。
图2：用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型所称的用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置，其具体实施方式结合附图2叙述如下：
实施例1：选用半导体激光发射器1，其泵浦的波长为355nm激光，平均功率为150mw，重复频率为15KHZ，脉冲宽度为2ns，发散角为4mrad，激光束腰直径为0.3mm；选用激光扩束器2的扩束倍数为8；选用环形显微物镜10的焦距为50mm，聚焦透镜11的焦距为20mm，显微物镜10和聚焦透镜11取代现有技术的体视显微镜中的物镜8，透镜11设置在物镜10和样品9之间。激光发射器1输出的激光经光束扩束器2被扩束，进入体视显微镜通过双色镜6被导入反射进入体视显微系统，成为激光束7，激光束7被透镜11聚焦到样品9上，其腰斑直径为1微米。样品上反射的光被显微物镜10所收集，通过双通道与到达目镜组3和4，成为被人眼可视或CCD镜头实时监视的像。
实施例2：使用半导体激光发射器1泵浦的波长为1064nm激光，激光束的平均功率为3W，重复频率为20KHZ，脉冲宽度为4ns，发散角为5mrad，激光束腰径为0.3mm；选用激光扩束器2的扩束倍数为8；选用环形显微物镜10的焦距为50mm，激光聚焦透镜11的焦距为20mm，最终在样品9上的腰斑直径为2.5微米。
Claims (2)
1、一种用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置由激光发射器(1)、光束扩束器(2)、体视显微镜、双色镜(6)、激光束(7)和样品(9)等构成，体视显微镜由显微目镜组(3)、(4)，双通道(5)和镜体等组成，其特征是，在体视显微系统中，利用两个分离的透镜(10)和(11)取代了现有的体视显微镜中的物镜(8)，透镜(10)为环形显微物镜，透镜(11)为激光聚焦透镜且设置在透镜(10)与样品(9)之间；激光发射器(1)输出的激光经过光束扩束器(2)之后被扩束，进入体视显微镜，通过双色镜(6)被导入反射进入体视显微系统成为激光束(7)，激光束(7)被聚焦透镜(11)聚焦到样品(9)上，样品(9)反射出的光被中空的环形显微物镜(10)所收集，通过双通道(5)到达目镜组(3)、(4)成为被人眼可视或CCD镜头实时监视的像。
2、根据权利要求1所述的用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置，其特征是，透镜(11)是一个可用紫外短焦距的聚焦透镜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03241464 CN2615685Y (zh) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN 03241464 CN2615685Y (zh) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2615685Y true CN2615685Y (zh) | 2004-05-12 |
Family
ID=34250330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 03241464 Expired - Lifetime CN2615685Y (zh) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 用于紫外激光对材料微处理的体视显微装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2615685Y (zh) |
-
2003
- 2003-05-07 CN CN 03241464 patent/CN2615685Y/zh not_active Expired - Lifetime
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