PL67090B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 67090 KI. 21g,53/02 Opublikowano: 10.11.1973 MKP HOls 3/08 [czytelnia Twórca wynalazku: Andrzej Kalestynski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Laser holograficzny do obróbki swiatlem Przedmiotem wynalazku jest holograficzny laser sluzacy do wygrzewania, nadtapiania, wypalania lub naswietlania za pomoca blysku swiatla lase¬ rowego róznych wzorów w róznych materialach na przyklad przy bezstykowym wykonywaniu wzo¬ rów na powierzchniach.W dotychczasowej technice mikroelektronicznej luib mikromechanice wzory nanosi sie na material badz metodami mechanicznymi, badz przy uzyciu konwencjonalnych zródel swiatla lub ciepla, wzglednie przy pomocy drazarek laserowych, które wykonuja wzory przy uzyciu mechanicznego urza¬ dzenia przesuwnego, sterowanego recznie lub auto¬ matycznie i przebiegajace caly obrys wykonywa¬ nego wzoru, naswietlajac go punktowo w bardzo wielu blyskach.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie urzadzenia, zwanego dalej laserem holograficznym, sterujacego wiazka swiatla laserowego, które wy¬ konuje caly wzór blyskiem laserowym.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie la¬ sera holograficznego dzieki umieszczeniu wewnatrz rezonatora lasera w biegu wiazki laserowej przed co najmniej jednym ze zwierciadel laserowych co najmniej jednego wymiennego hologramu transmi¬ syjnego, zawierajacego holograficzny zapis wzoru, oswietlonego za pomoca ukladu optycznego zwiek¬ szajacego szerokosc wiazki laserowej. Zwierciadla rezonatora lasera w tym przypadku calkowicie od¬ bijaja promienie laserowe. Co najmniej jeden ma- 15 20 30 terial poddawany obróbce, znajdujacy sie w co najmniej jednej z wiazek ugietych na hologramie i odtwarzajacych okreslony wzór ulega naswietle¬ niu, nadtopieniu, wypaleniu lub wygrzaniu, wedlug zadanego wzoru.W odmianie drugiej holograficznego lasera do obróbki swiatlem cel ten zostal osiagniety przez opracowanie lasera, w którym w miejscu jednego ze zwierciadel rezonatora laserowego, umieszczo¬ no hologram transmisyjny lub reflektancyjny, za¬ wierajacy holograficzny zapis potrzebnego wzoru oswietlony za pomoca ukladu optycznego zwieksza¬ jacego srednice wiazki laserowej, a umieszczonego miedzy osrodkiem laserujacym a hologramem.Drugie zwierciadlo jest konwencjonalne. Co naj¬ mniej jeden material poddawany obróbce zostaje umieszczony w co najmniej jednej z wiazek od¬ twarzajacych okreslony wzór reflektacyjnych lub transmisyjnych wiazek ugietych na hologramie, be¬ dacym zwierciadlem laserowym i tam ulega na¬ swietleniu, nadtopieniu, wypaleniu lub wygrzaniu, wedlug zadanego wzoru.Korzysci techniczne i techniczno-uzytkowe wy¬ nalazku polegaja na tym, ze urzadzenie umozli¬ wia precyzyjne wykonywanie bardziej skompliko¬ wanych wzorów, szczególnie mikroelektronicznych obwodów, a sam proces wykonywania wzorów znacznie sie upraszcza, czas obróbki ulega znacz¬ nemu skróceniu, uzyskuje sie wysoka powtarzal¬ nosc wykonywanych wzorów, a równoczesnie urza- 67 0903 67 090 4 dzenie nie wymaga niezwykle skomplikowanych urzadzen przesuwnych. Ponadto wlasciwosc hologra¬ mu umozliwia zapisanie i odtwarzanie z jednego ho¬ logramu jednego wzoru na dwóch lub czterech ma¬ terialach w tym samym blysku laserowym oraz kilku róznych wzorów na tych samych materialach w kilku blyskach laserowych. Umieszczenie transmisyjnego hologramu wewnatrz rezonatora lasera w pierwszsj odmianie konstrukcji lasera holograficznego do obróbki swiatlem i uzycie zwierciadel calkowicie odbijajacych lub umieszczenie hologramu zamiast jednego ze zwierciadel rezonatora lasera w dru¬ giej odmianie lasera holograficznego do obróbki swiatlem powoduje znaczny wzrost mocy ugietych wiazek laserowych, odtwarzajacych okreslony wzór, co ma znaczenie szczególnie przy wykonywaniu wzorów w metalach. Dyfrakcyjne wiazki ugiete, odtwarzajace okreslony wzór sa w tym przypadku jedynym sposobem wyprowadzenia energii uzy¬ tecznej lasera na zewnatrz.Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania lasera holograficznego wedlug wynalazku przed¬ stawiono schematycznie na rysunku, gdzie na fig. 1 przedstawiono laser holograficzny do obróbki swia¬ tlem z hologramem transmisyjnym, umieszczonym wewnatrz rezonatora laserowego, na fig. 3 laser holograficzny z hologramem transmisyjnym, sta¬ nowiacym jedno ze zwierciadel rezonatora lasera i na fig. 2 laser holograficzny z hologramem re¬ flektancyjnym, stanowiacym jedno ze zwierciadel rezonatora lasera, w kazdym przypadku z ukla¬ dem optycznym rozszerzajacym wiazke swiatla oswietlajacego hologram.( Na fig. 1 hologram 1 zawierajacy zaholografo- wany zapis potrzebnego wzoru umieszczono we¬ wnatrz rezonatora lasera w regulowanej odleglo¬ sci miedzy osrodkiem optycznie czynnym i ukla¬ dem pompowania optycznego 2 za ukladem optycz¬ nym na przyklad fresnelowskim rozszerzajacym wiazke swiatla 6, a przed jednym ze zwierciadel lasera 4 calkowicie odbijajacym. W miejscu 3 ogniskowania sie wiazki ugietej samoistnie, badz przy pomocy ukladu optycznego 5 umieszczono w regulowanym Uchwycie material 3 poddawany obróbce. Powstajacy w tym miejscu obraz wzoru zositaje wykonany w materiale w co najmniej jed¬ nym akcie ekspozycji. Na fig. 2 hologram reflek¬ tancyjny 1 zawierajacy zaholografowany zapis po¬ trzebnego wzoru pelni role jednego ze zwierciadel rezonatora lasera z drugim zwierciadlem w kon¬ wencjonalnym wykonaniu 4 maksymalnie odbija¬ jacym, pomiedzy którymi umieszczono osrodek optycznie aktywny z ukladem pompowania optycz¬ nego 2. Hologram 1 jest oswietlony przez uklad optyczny na przyklad fresnelowski rozszerzajacy wiazke lasera oswietlajaca hologram. W obszarze ogniskowania sie wiazki ugietej samoistnego lub przy pomocy ukladu optycznego 5 umieszczono ma¬ terial 3 poddawany obróbce. Powstajacy w tym 5 miejscu obraz wzoru zostaje wykonany w ma¬ teriale w co najmniej jednym akcie ekspozycji.Na fig. 2 hologram reflektancyjny 1 spelnia role zwierciadla rezonatora lasera, podczas gdy dru¬ gie zwierciadlo 4 jest w konwencjonalnym wyko- 10 naniu. Hologram jest oswietlony rozszerzona po¬ przez uklad optyczny 6 na przyklad fresnelowski wiazka laserowa, a w miejscach ogniskowania sie wiazek ugietych badz samoistnie, badz przez uklad optyczny 5 umieszczono material 3 poddawany 15 obróbce. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Laser holograficzny do obróbki swiatlem la- 20 serowym, skladajacy sie z rezonatora lasera, umie¬ szczonego w nim osrodka optycznie czynnego i ukladu pompowania optycznego, znamienny tym, ze jest wyposazony w co najmniej jeden hologram transmisyjny (1), zawierajacy zaholografowany do 25 wykonania w dowolnym materiale co najmniej jeden wzór, umieszczony wewnatrz rezonatora la¬ sera w regulowanej odleglosci miedzy osrodkiem optycznie czynnym i ukladem pompowania optycz¬ nego (2) a jednym ze zwierciadel calkowicie odbi- 30 jajacych (4), a uklad (6) rozszerzajacy srednice wiazki laserowej, umieszczony jest miedzy osrod¬ kiem optycznie czynnym i ukladem pompowania optycznego (2) a hologramem (1) sluzacym do na¬ swietlania, wypalania, topienia lub wygrzewania 35 wzorów w dowolnym materiale, umieszczonym w regulowanym uchwycie w miejscu (3) ogniskowa¬ nia sie samoistnego lub za pomoca ukladu optycz¬ nego (5) co najmniej jednej wiazki ugietej na ho¬ logramie, przekazujacej zadany wzór. 40

2. Odmiana lasera wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze jest wyposazony w hologram transmisyj¬ ny lub reflektancyjny (1) zawierajacy zaholografo¬ wany co najmniej jeden zadany wzór, stanowiacy zarazem jedno ze zwierciadel rezonatora laserowe- 45 go, oraz w uklad optyczny najkorzystniej fresne¬ lowski (6) rozszerzajacy wiazke laserowa, umie¬ szczony w regulowanej odleglosci miedzy osrod¬ kiem optycznie czynnym i ukladem pompowania optycznego (2) a tym hologramem (1), sluzacym do 50 naswietlania, wypalania, wygrzewania lub topie¬ nia zadanych wzorów w materiale umieszczonym w regulowanym uchwycie w miejscu (3) ognisko¬ wania sie samoistnego lub przy pomocy ukladu optycznego (5) co najmniej jednej wiazki ugietej 55 na hologramie, przekazujacej zadany wzór.KI. 21g,53/02 67 090 MKP HOls 3/08 Fi9.1KI. 21g,53/02 67090 MKP HOls 3/08 Cena zl 10.— RZG — 2373/72 95 egz. A4 PL PL