JP2022524249A - 作業面において線形強度分布を生成するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
V=-f’17/f’18=FWy/FW’y(1)
ここで、f’17は対物レンズ17の有効焦点距離であり、f’18は集束装置18の焦点距離であり、FWyは平面19の線形強度分布の幅であり、FW’yは作業面20の線形強度分布の幅である。
f’17=(FWy/FW’y)f’18(2)
Claims (15)
- 作業面(20)において線形強度分布を生成するための装置であって、
前記装置の動作中に光(12)が放射される少なくとも1つのレーザ光源(11)と、
前記少なくとも1つのレーザ光源(11)によって放射された前記光(12)を第1の方向(X)及び/又は第2の方向(Y)におけるビーム断面及び発散に関して成形する光学系(14)であって、前記2つの方向(X、Y)は互いに垂直かつ前記光(12)の伝播方向(Z)に対して垂直であり、前記作業面(20)の前記第1の方向(X)は、線の長手方向に対応し、前記第2の方向(Y)は線の横方向に対応する、光学系(14)と、
前記光学系(14)によって成形された前記光(12)が入射するビーム変換装置(13)であって、前記装置の動作の間に、前記第1の方向(X)に関するビーム品質係数(Mx 2)を増加させ、前記第2の方向(Y)に関するビーム品質係数(My 2)を減少させる、ビーム変換装置(13)と、を備え、
前記第2の方向(Y)に作用する対物レンズ(17)と、前記第2の方向(Y)に作用し、前記対物レンズ(17)の後方に配置された集束装置(18)とを備え、ここで前記対物レンズ(17)及び前記集束装置(18)は、前記ビーム変換装置(13)の後方の平面(19)を前記作業面(20)に結像し、そこでは前記第2の方向(Y)の前記光(12)は、超ガウスプロファイル又は超ガウスプロファイルに類似したプロファイルを備える強度分布を有することを特徴とする、装置。 - 前記対物レンズ(17)は、長い焦点距離の対物レンズ(17)であり、特に、前記対物レンズ(17)の前記焦点距離(f’17)は、2,000mm~30,000mm、好ましくは5,000mm~20,000mm、例えば7,000mm~13,000mmであることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 前記対物レンズ(17)は少なくとも2つのレンズを含み、それらは特に前記第2の方向(Y)に作用するシリンドリカルレンズ(21、22、25)として設計されることを特徴とする、請求項1又は2のいずれか一項に記載の装置。
- 前記対物レンズ(17)は3つのレンズ、特に前記第2の方向(Y)に作用する3つのシリンドリカルレンズ(21、22、25)を含み、そのうちの少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つは、前記第2の方向(Y)の前記線幅(FW’y)を変化させるために別のレンズに対して移動可能であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
- 前記集束装置(18)は、1つ以上のレンズ、特に前記第2の方向(Y)に作用するシリンドリカルレンズ(26)を含むことを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 前記対物レンズ(17)の後側焦点面(F’17)が、前記集束装置(18)の前側焦点面(F18)と一致することを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。
- 前記対物レンズ(17)と前記集束装置(18)によって前記作業面(20)に結像される前記平面(19)は、前記対物レンズ(17)の前側焦点面(F17)と前記対物レンズ(17)の第1のレンズとの間に配置されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
- 前記強度分布の前記プロファイル、特に前記超ガウスプロファイル又は超ガウスプロファイルに類似した前記プロファイルの、前記作業面(20)における前記被写界深度は、0.1mmより大きく、好ましくは0.5mmより大きく、前記超ガウス係数Gは、好ましくはこの領域で3より大きいことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
- 前記強度分布、特に、前記超ガウス強度分布又は超ガウス強度分布に類似した前記強度分布は、前記作業面(20)において、その直前又は直後に配置された平面よりも大きい強度を有することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レーザ光源(11)は、マルチモードレーザ光源、例えばマルチモード固体レーザであることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記光学系(14)はアナモルフィック光学系(14)であることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
- 前記光学系(14)は、前記レーザ光源(11)と前記ビーム変換装置(13)との間に配置されることを特徴とする、請求項1から11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記装置は、前記第1の方向(X)に作用する均質化装置(16)を含むことを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記均質化装置(16)は、前記ビーム変換装置(13)の後方、好ましくは前記対物レンズ(17)の前側に配置されることを特徴とする、請求項13に記載の装置。
- 前記均質化装置(16)は、前記第1の方向(X)に作用する2つのシリンドリカルレンズアレイとフーリエレンズとを含むことを特徴とする、請求項13又は14のいずれか一項に記載の装置。
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