KR20140004161A - 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치 - Google Patents

레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치 Download PDF

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리모 파텐트페어발퉁 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

이 발명은 레이저 빔(5)의 프로파일을 예컨대 M 프로파일 또는 회전대칭 탑-헷 프로파일처럼 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔(5)으로 변환하기 위한 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 변환될 레이저 빔(5)이 통과할 수 있는 적어도 2개의 렌즈(7) 및 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)를 통과한 레이저 빔(5)을 작동 평면 내로 도입하고 및/또는 가공면(3)에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있는 광학 수단을 구비한 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)를 포함하고, 이 경우 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)의 렌즈들(7)은 서로 동축으로 또는 동심으로 배치된다,

Description

레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치{DEVICE FOR CONVERTING THE PROFILE OF A LASER BEAM INTO A LASER BEAM WITH A ROTATIONALLY SYMMETRICAL INTENSITY DISTRIBUTION}
이 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부 또는 청구범위 제 13 항의 전제부에 따른, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치에 관한 것이다.
정의: 레이저 빔의 전파 방향에서, 레이저 빔의 평균 전파 방향은 특히 레이저 빔이 평면 파가 아니거나 또는 적어도 부분적으로 발산하는 경우를 두고 말한다. 레이저 빔, 광 빔, 부분 빔 또는 빔이란 명시적으로 달리 제시되지 않는다면, 기하 광학의 최적화된 빔이 아니라, 예컨대 무한소가 아닌 확장된 빔 횡단면을 갖는 레이저 빔 같은 실제 광 빔이다. 레이저 빔의 강도 프로파일은 M 분포 또는 M 강도 분포 또는 M 프로파일이라고 하고, 상기 레이저 빔의 횡단면의 중앙은 중심에서 벗어난 하나 이상의 영역보다 낮은 강도를 갖는다. 탑-헷(Top-Hat) 분포 또는 탑-헷 강도 분포 또는 탑-헷 프로파일은, 적어도 한 방향과 관련해서 실질적으로 구형파 함수(rect(x))로 설명될 수 있는 강도 분포이다. 이 경우 백분율 범위에서 구형파 함수의 편차 또는 기울어진 측면을 갖는 실제 강도 분포도 탑-헷 분포 또는 탑-헷 프로파일이라고 한다.
US 2004/0161676 A1호에 예컨대 전술한 방식의 장치가 공개되어 있다. 상기 간행물에서 설명되는 장치는 광학 시스템을 포함하고, 상기 시스템은 레이저 빔으로 진폭 변조 마스크를 조명하는데 이용된다. 상기 마스크로부터 방사하는 광은 다른 광학 시스템에 의해 위상 변이 마스크에 이미지화된다. 상기 마스크로부터 방사하는 광은 다른 광학 시스템에 의해 조사될 기판의 가공면에 이미지화된다. 상기 기판으로부터 레이저 빔은 전파 방향에 대해 수직으로 링형 강도 분포를 갖고, 상기 강도 분포는 M 프로파일이라고 할 수 있다.
이 경우 장치의 복합하고 비용이 많이 드는 장치의 구성이 단점이다. 또한, 마스크 사용으로 인해 경우에 따라서 상당할 수 있는 손실이 발생한다.
이 발명의 과제는 간단하고 효율적으로 구성된 전술한 방식의 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 이 발명에 따라 청구범위 제 1 항 또는 청구범위 제 13 항의 특징을 포함하는 전술한 방식의 장치에 의해 해결된다.
종속 청구항은 이 발명의 바람직한 실시예와 관련된다.
청구범위 제 1 항에 따라, 적어도 하나의 렌즈 어레이의 렌즈들은 서로 동축으로 또는 동심으로 배치될 수 있다. 이러한 형상에 의해 간단하고 효율적으로 레이저 빔이 M 프로파일 또는 회전 대칭 탑-헷 프로파일을 갖는 레이저 빔으로 변환될 수 있다. 이 발명에 따른 장치에 의해 가우스 프로파일을 갖는 레이저 빔뿐만 아니라 임의의 회전 대칭 프로파일을 갖는 레이저 빔도 M 프로파일 또는 회전 대칭 탑-헷 프로파일을 갖는 레이저 빔으로 변환될 수 있다. 이로써, 특히 광섬유로부터 방사하는 다중 모드 레이저의 레이저 빔도 예컨대 M 프로파일 또는 회전 대칭 탑-헷 프로파일을 갖는 소정의 회전 대칭 강도 분포로 변환될 수 있다.
이러한 장치의 용도로서 고체 레이저의 펌핑 또는 재료 가공이 고려된다. 특히 재료 가공 시 M 프로파일을 갖는 강도 분포는 열 전도로 인해 균일한 가공을 가능하게 할 수 있다.
예를 들어 적어도 하나의 렌즈 어레이의 렌즈들은 적어도 하나의 렌즈 어레이의 광학 축에 대해 동축으로 배치된다. 특히 적어도 하나의 렌즈 어레이의 광학 축은 레이저 빔의 전파 방향에 대해 평행할 수 있다.
이로써 적어도 하나의 제 1 렌즈는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성될 수 있고, 적어도 하나의 제 2 렌즈는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성될 수 있고, 이 경우 제 1 렌즈의 직경은 제 2 렌즈의 직경보다 작다. 렌즈들은 예컨대 동심 링 시스템을 형성한다.
적어도 하나의 제 1 렌즈와 적어도 하나의 제 2 렌즈는 서로 다른 재료로 이루어질 수 있다. 이로 인해 렌즈 어레이의 형상에 더 큰 융통성이 주어진다.
광학 수단이 적어도 하나의 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 적어도 하나의 렌즈 어레이가 입력측 초점면에 배치되고, 가공면은 렌즈의 출력측 초점면에 배치되도록 장치 내에 배치된다. 이로써 푸리에 배치가 형성되고, 이 경우 적어도 하나의 렌즈 어레이로부터 방사하는 레이저 빔의 각도 분포는 가공면에서 강도 분포로 변환된다.
각각의 렌즈는 파 필드(far field)에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하는 각도 분포를 제공하도록 형성 또는 구성될 수 있다. 장치는, 이미 각각 소정의 형태를 갖는 다수의 강도 분포들이 공통의 강도 분포에 중첩되도록 형성될 수 있다.
대안으로서 렌즈들은, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하지 않는 각각의 각도 분포를 제공하도록 형성 또는 구성될 수 있다. 이 경우 장치는, 개별 부분 빔들의 중첩에 의해 소정의 방사 강도 분포가 나타나도록 형성될 수 있다.
장치가 적어도 2개의 렌즈를 구비한 적어도 2개의 렌즈 어레이를 포함할 수 있고, 이 경우 레이저 광원으로부터 나오는 레이저 빔은 제 1 렌즈 어레이를 통과한 후에 제 2 렌즈 어레이를 통과할 수 있고, 이 경우 광학 수단은 제 2 렌즈 어레이를 통과한 레이저 빔을 가공면으로 도입할 수 있고 및/또는 가공면에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있다.
청구범위 제 13 항에 따라, 적어도 하나의 미러 어레이의 미러들은 서로 동축으로 또는 동심으로 배치된다. 청구범위 제 1 항 내지 제 12 항에 따른 형상과 유사한 형상이 제공되고, 이 경우 레이저 빔의 변환은 실질적으로 굴절에 의해서가 아니라 반사에 의해 이루어진다.
미러에 예컨대 입사축으로부터 30°보다 작은, 특히 20°보다 작은 입사각 및 출사각이 생길 수 있다.
이 발명의 다른 특징들 및 장점들은 바람직한 실시예의 하기 설명을 참고로 첨부된 도면과 관련해서 설명된다.
도 1은 이 발명에 따른 장치의 개략적인 사시도.
도 2는 장치의 렌즈 어레이의 실시예의 3D 모델을 도시한 도면.
도 3은 렌즈의 표면 형태를 바람직하게 표시한 렌즈 어레이의 횡단면도.
설명을 위해 도 1에 직교 좌표계가 도시된다.
도시된 장치는 렌즈 어레이(1)와 푸리에 렌즈 장치(2)를 포함한다. Z방향으로 렌즈(2)와 렌즈 어레이(1) 사이의 간격 및 X-Y 평면에 연장된 가공면(3)과 렌즈(2) 사이의 간격은 각각 Z방향으로 렌즈(2)의 초점 거리(f)에 상응한다.
레이저 광원으로서 광 섬유(4)의 단부가 사용된다. 광 섬유(4)를 통해 전파되는 레이저 광(5)은 임의의 레이저에 의해 형성될 수 있다. 광 섬유(4)로부터 포지티브한 Z 방향으로 나오는 레이저 빔(5)은 개략적으로 도시된 시준 수단(6)에 의해 시준된다. 시준 수단(6)은 도 1에서처럼 가장 간단한 경우에 평면 볼록 구면 렌즈로서 형성될 수 있다.
따라서 시준 수단이 생략될 수 있거나 또는 다르게 형성될 수 있으므로, 레이저 빔은 시준되지 않는다.
도시된 실시예에서 시준된 레이저 광(5)은 렌즈 어레이(1)에 부딪힌다. 렌즈 어레이(1)는 X-Y 평면에 대해 평행하게 정렬되고, 다수의 렌즈(7)를 포함하고, 상기 렌즈들은 동심 링으로서 렌즈 어레이(1)의 광학 축을 둘러싼다. 렌즈 어레이(1)의 광학 축은 Z 방향에 대해 평행할 수 있고, 따라서 시준된 레이저 빔(5)의 중앙 전파 방향에 대해 평행할 수 있다.
렌즈들(7)은 볼록한, 오목한 또는 볼록과 오목이 교차하는 형태를 가질 수 있다. 렌즈들(7)의 간격, 반경 및 두께는 대개 자유롭게 선택될 수 있다. 렌즈 형태는, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포가 제공되도록 선택된다. 또한, 렌즈들(7)의 형태는 바람직하게 비구면이다. 도 2 및 도 3은 렌즈 어레이(1)의 바람직한 실시예들을 도시한다.
적절한 최적화 방법에 의해 다항식이 생성될 수 있고, 상기 다항식은 링형 렌즈들(7)의 굴절률, 개구수 및 반경과 같은 특수한 경계 조건에 의존한다. 표면 형태는 각각의 링형 렌즈(7)에 대해 개별적으로 상기 다항식으로 계산될 수 있다. 이로써 렌즈 어레이(1)의 표면은 일반적인 경우에 회전 대칭 자유 곡면일 수 있다.
렌즈(7)로서 그린 렌즈(gradient-index lens: GRIN lens)가 사용될 수도 있다.
렌즈 어레이(1)를 통과한 후에 레이저 빔(5)은 각도 분포를 갖고, 상기 각도 분포는 M 프로파일의 각도 분포이다. 상기 각도 분포는 렌즈(2)에 의해 가공면(3)에서 도 1에 개략적으로 도시된 강도 분포(8)로 변환된다. 강도 분포(8)는 중앙에서 최소 지점(9)과 더 외부로 연결되는 최대 지점(10)을 갖는 전형적인 M 분포를 나타낸다.
렌즈 어레이(1)의 렌즈들(7)은, M 프로파일이 아니라 회전 대칭 탑-헷 프로파일이 제공되도록 형성될 수 있거나 또는 구성될 수 있다. 또한, 렌즈(7)의 적절한 형상에서 예컨대 피크와 긴 측면을 갖는 회전 대칭 프로파일과 같은 다른 프로파일이 제공될 수 있다. 이러한 프로파일은 중앙 최대 지점이 훨씬 뾰족하게 형성됨으로써 가우스 프로파일과 구분된다.
특히, 각각의 렌즈(7)는 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하는 각도 분포를 제공하도록 형성되거나 또는 구성될 수 있다. 소정의 방사 프로파일을 갖는 이러한 다수의 각도 분포들은 렌즈(2)에 의해 가공면(3)에서 소정의 방사 강도 분포로 변환되고, 이 경우 이미 각각 소정의 형태를 갖는 다수의 강도 분포들은 공통의 강도 분포에 중첩된다.
대안으로서 렌즈들(7)은, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하지 않는 각각의 각도 분포를 제공하도록 형성될 수 있다. 오히려 이러한 경우에 소정의 방사 강도 분포는 개별 부분 빔들의 중첩에 의해 제공된다.
개별 렌즈들(7)은 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제 1 렌즈(7)는 제 1 재료로 이루어질 수 있고, 제 2 렌즈(7)는 제 2 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 레이저 빔(5)의 전파 방향으로 나란히 배치된 2개의 렌즈 어레이가 제공될 수 있고, 상기 렌즈 어레이들은 레이저 광원과 푸리에 렌즈로서 이용되는 렌즈(2) 사이에 배치된다. 이로 인해 2단계 균일화가 이루어질 수 있다. 제 1 단계로 이용되는 렌즈 어레이는 제 2 단계로 이용되는 렌즈 어레이에 너무 높은 강도가 제공되고 또는 과도하게 방사되는 것을 저지할 수 있다.
1 렌즈 어레이
2 렌즈
3 가공면
4 광섬유
5 레이저 빔
6 시준 수단
7 렌즈

Claims (23)

  1. - 변환될 레이저 빔(5)이 통과할 수 있는 적어도 2개의 렌즈(7)를 구비한 적어도 하나의 렌즈 어레이(1) 및
    - 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)를 통과한 레이저 빔(5)을 가공면(3)으로 도입하고 및/또는 상기 가공면(3)에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있는 광학 수단을 포함하는,
    레이저 빔(5)의 프로파일을 예컨대 M 프로파일 또는 회전 대칭 탑-헷 프로파일과 같은 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔(5)으로 변환하기 위한 장치에서,
    상기 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)의 상기 렌즈들(7)은 서로 동축으로 또는 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에서, 상기 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)의 상기 렌즈들(7)은 상기 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)의 광학 축에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  3. 제 2 항에서, 상기 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)의 상기 광학 축은 상기 레이저 빔(5)의 전파 방향에 대해 평행한 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에서, 적어도 하나의 제 1 렌즈(7)는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에서, 적어도 하나의 제 2 렌즈(7)는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성되고, 이 경우 제 1 렌즈(7)의 직경은 제 2 렌즈(7)의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에서, 상기 적어도 하나의 제 1 렌즈(7)와 상기 적어도 하나의 제 2 렌즈(7)는 서로 다른 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에서, 상기 광학 수단은 적어도 하나의 렌즈(2)를 포함하고, 상기 렌즈는, 상기 적어도 하나의 렌즈 어레이(1)가 입력측 초점면에 배치되고 상기 가공면(3)은 상기 렌즈의 출력측 초점면에 배치되도록 상기 장치 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에서, 각각의 렌즈(7)는, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하는 각도 분포를 제공하도록 형성되거나 또는 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  9. 제 8 항에서, 상기 장치는, 이미 각각 소정의 형태를 갖는 다수의 강도 분포들이 공통의 강도 분포에 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에서, 상기 렌즈들(7)은, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하지 않는 각각의 각도 분포를 제공하도록 형성되거나 또는 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에서, 상기 장치는, 개별 부분 빔들의 중첩에 의해 소정의 방사 강도 분포가 나타나도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에서, 상기 장치는 각각 적어도 2개의 렌즈들(7)을 구비한 2개의 렌즈 어레이(1)를 포함하고, 이 경우 레이저 광원으로부터 나오는 상기 레이저 빔(5)은 제 1 렌즈 어레이(1)를 통과한 후에 제 2 렌즈 어레이를 통과할 수 있고, 이 경우 광학 수단은 제 2 렌즈 어레이를 통과한 레이저 빔(5)을 가공면(3)으로 도입하고 및/또는 상기 가공면(3)에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  13. - 변환될 레이저 빔(5)이 반사될 수 있는 적어도 2개의 미러를 구비한 적어도 하나의 미러 어레이 및
    - 적어도 하나의 미러 어레이에 의해 반사된 레이저 빔(5)을 가공면(3)으로 도입하고 및/또는 상기 가공면(3)에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있는 광학 수단을 포함하는,
    레이저 빔(5)의 프로파일을 예컨대 M 프로파일 또는 회전 대칭 탑-헷 프로파일과 같은 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔(5)으로 변환하기 위한 장치에서,
    상기 적어도 하나의 미러 어레이의 미러들은 서로 동축으로 또는 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  14. 제 13 항에서, 상기 적어도 하나의 미러 어레이의 상기 미러들은 상기 적어도 하나의 미러 어레이의 광학 축에 대해 동축으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  15. 제 14 항에서, 상기 적어도 하나의 미러 어레이의 상기 광학 축은 상기 레이저 빔(5)의 전파 방향에 대해 평행한 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에서, 적어도 하나의 제 1 미러는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  17. 제 16 항에서, 적어도 하나의 제 2 미러는 링형으로, 특히 원형 링 형태로 형성되고, 이 경우 상기 제 1 미러의 직경은 상기 제 2 미러의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에서, 상기 적어도 하나의 제 1 미러의 반사 표면과 상기 적어도 하나의 제 2 미러의 반사 표면은 서로 다른 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  19. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에서, 각각의 미러는, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하는 각도 분포를 제공하도록 형성되거나 또는 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  20. 제 19 항에서, 상기 장치는, 이미 각각 소정의 형태를 갖는 다수의 강도 분포들이 공통의 강도 분포에 중첩되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  21. 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에서, 상기 미러들은, 파 필드에서 소정의 방사 강도 분포에 상응하지 않는 각각의 각도 분포를 제공하도록 형성되거나 또는 구성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  22. 제 21 항에서, 상기 장치는, 개별 부분 빔들의 중첩에 의해 소정의 방사 강도 분포가 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
  23. 제 13 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에서, 상기 장치는 각각 적어도 2개의 미러를 구비한 2개의 미러 어레이를 포함하고, 이 경우 레이저 광원으로부터 나오는 레이저 빔(5)은 제 1 미러 어레이에 이어 제 2 미러 어레이에서 반사될 수 있고, 이 경우 광학 수단은 제 2 미러 어레이에서 반사된 레이저 빔(5)을 상기 가공면(3)으로 도입하고 및/또는 상기 가공면(3)에서 적어도 부분적으로 중첩시킬 수 있는 것을 특징으로 하는, 레이저 빔의 프로파일을 회전 대칭 강도 분포를 갖는 레이저 빔으로 변환하기 위한 장치.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105665934A (zh) 2012-02-10 2016-06-15 Limo专利管理有限及两合公司 工件表面加工或涂层后处理设备与方法以及工件涂层方法
WO2014095836A1 (en) 2012-12-20 2014-06-26 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Pipe connector and method
GB2512323B (en) * 2013-03-26 2017-11-01 Wellburn Daniel Laser beam intensity profile modulator for top hat beams
WO2015197811A1 (en) 2014-06-26 2015-12-30 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Coating method and coated substrate
GB2536276B (en) 2015-03-12 2019-11-13 Powerphotonic Ltd Field mapper
JP6303088B2 (ja) * 2016-02-10 2018-04-04 国立研究開発法人理化学研究所 レーザービーム整形装置、除去加工装置、および輪帯位相素子
US10578949B2 (en) 2017-02-03 2020-03-03 Apple Inc. Asymmetric zones in a Fresnel lens
EP3665491A1 (de) * 2017-08-07 2020-06-17 JENOPTIK Optical Systems GmbH Lagetole ranzunempfindliches kontaktierungsmodul zur kontaktierung optoelektronischer chips
CN112236698B (zh) 2018-06-13 2023-09-19 古河电气工业株式会社 光束轮廓变换器、导管装置以及激光烧灼装置
US10795172B1 (en) * 2018-09-20 2020-10-06 Casey LEWIS Apparatus and method of combining multiple laser beams using a negative focal length radial gradient index rod lens
DE102019217754A1 (de) * 2019-11-18 2021-05-20 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Laserschweißen eines Werkstücks, mit Strahlformung mittels eines Axicons, und optische Apparatur
KR20240031352A (ko) 2021-07-03 2024-03-07 퓨전 바이오닉 게엠베하 반사 방지 속성을 위한 주기적인 도트 구조를 갖는 기판의 레이저 간섭 구조화를 위한 장치 및 방법
DE102021117204A1 (de) 2021-07-03 2023-01-05 Fusion Bionic Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Laserinterferenzstrukturierung von transparenten Substraten mit periodischen Punktstrukturen für Antireflexionseigenschaften
LU102920B1 (de) 2022-03-31 2023-10-02 Fusion Bionic Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Laserinterferenzstrukturierung von Substraten mit periodischen Punktstrukturen für Antireflexionseigenschaften
WO2023227720A1 (de) 2022-05-25 2023-11-30 Fusion Bionic Gmbh Substrat mit anti-glare-eigenschaften
WO2024047256A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Fusion Bionic Gmbh Substrat mit anti-fogging-eigenschaften
WO2024047257A1 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Fusion Bionic Gmbh Strukturiertes optoelektronisches bauelement
WO2024061938A1 (de) 2022-09-19 2024-03-28 Fusion Bionic Gmbh Keramikelement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10282450A (ja) * 1997-04-02 1998-10-23 Nippon Steel Corp バイナリーオプティクス及びそれを用いたレーザ加工装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2853599A (en) * 1956-05-17 1958-09-23 Kliegl Bros Universal Electric Oval beam lens
US3947093A (en) * 1973-06-28 1976-03-30 Canon Kabushiki Kaisha Optical device for producing a minute light beam
US3902794A (en) * 1974-01-02 1975-09-02 Eugene Abrams Fresnell lens
JPS62294202A (ja) * 1986-06-13 1987-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd インテグレ−タ−およびそれを用いた露光装置
JPS639186A (ja) * 1986-06-30 1988-01-14 Komatsu Ltd 照明光学装置
JPH02153328A (ja) * 1988-12-05 1990-06-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 光源装置
JPH06118346A (ja) * 1992-10-02 1994-04-28 Minolta Camera Co Ltd レーザビーム光源装置及びレーザビーム走査光学系
US6349083B1 (en) * 1998-07-13 2002-02-19 Konica Corporation Near field type optical disk recording reproducing apparatus, optical information recording medium recording reproducing apparatus, pickup apparatus, objective lens
US6624934B1 (en) * 1999-06-18 2003-09-23 3M Innovative Properties Company Projection screen using variable power lenticular lens for asymmetric viewing angle
JP2003232901A (ja) * 2002-02-07 2003-08-22 Canon Inc 光学素子、照明装置及び露光装置
TWI301295B (en) 2002-07-24 2008-09-21 Adv Lcd Tech Dev Ct Co Ltd Crystallization apparatus, crystallization method, thim film transistor and display apparatus
US7186004B2 (en) * 2002-12-31 2007-03-06 Karlton David Powell Homogenizing optical sheet, method of manufacture, and illumination system
JP2005064135A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Nikon Corp フライアイミラー、それを有するｘ線露光装置及びｘ線露光方法
DE102004020250A1 (de) * 2004-04-26 2005-11-10 Hentze-Lissotschenko Patentverwaltungs Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur optischen Strahlhomogenisierung
WO2006137355A1 (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Riverbell Co., Ltd. 多焦点レンズおよび撮像システム
JP4623012B2 (ja) * 2006-02-22 2011-02-02 セイコーエプソン株式会社 多焦点レンズの製造方法
US7630147B1 (en) * 2007-02-16 2009-12-08 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Laser beam shaping for pitchfork profile
JP2009037715A (ja) * 2007-03-19 2009-02-19 Konica Minolta Opto Inc 光ピックアップ装置及び対物光学素子
US8810908B2 (en) * 2008-03-18 2014-08-19 Stereo Display, Inc. Binoculars with micromirror array lenses
US20090250095A1 (en) * 2008-04-05 2009-10-08 Brent Perry Thorley Low-profile solar tracking module
US7797939B2 (en) * 2008-05-03 2010-09-21 Timmy Green Concentrating solar energy receiver
DE102009010693A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-02 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Homogenisierung von Laserstrahlung
WO2010124028A2 (en) * 2009-04-21 2010-10-28 Vasylyev Sergiy V Light collection and illumination systems employing planar waveguide
CN101930090B (zh) * 2009-06-25 2012-02-01 中国科学院力学研究所 一种多圆环光束整形器及其制作方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10282450A (ja) * 1997-04-02 1998-10-23 Nippon Steel Corp バイナリーオプティクス及びそれを用いたレーザ加工装置

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