TW201306981A - 應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法，其係提供共路徑或非共路徑之加工光束與檢測光束，檢測光束之行進路徑係大於加工光束，一鎖相放大器與一光偵測器係可確定檢測光束與加工光束於空間與時間上重疊，以進行一即時量測，並透過量測訊號的變化，而即時地監測出雷射加工的實際深度。

Description

應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法

一種應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法，其係即時量測訊號的變化，而能即時地監測出雷射加工的實際深度。

現今雷射加工已行之有年，然目前雷射加工的方式係透過經驗法則判斷加工件之材質所需的加工門檻，以調整雷射的波長、能量、脈衝與加工時間，而對加工件進行加工。

經雷射後之加工件再透過一些檢測儀器進行檢測，以得知加工件是否符合規格，但前述之檢測需要數個小時或數天方能得知檢測結果，若加工件不符規格，則要再次透過經驗法則調整雷射的波長、能量、脈衝與加工時間。

對於時間就是金錢的工商社會而言，上述的經驗法則係具有相當程度的不準確性與猜測值，並且上述的檢測方式係曠日費時，所以現今的雷射加工不符合時效。

有鑑於上述之缺點，本揭露之目的在於提供一種應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法，其透過量測訊號的變化，而能即時地監測出雷射加工的實際深度，以符合時效上的需求。

為了達到上述之目的，本揭露之技術手段在於提供一種應用於雷射加工之深度即時監控系統，其具有一快門、一三軸移動裝置、一光偵測器、一視覺影像裝置、一三軸移動裝置、一光偵測器與一視覺影像裝置；快門係設於一加工光束之行進路徑，加工光束與一檢測光束匯集於一聚焦點；三軸移動裝置係設於聚焦點與檢測光束之行進路經之間；光偵測器係設於檢測光束之行進路徑；視覺影像裝置係設於相鄰於三軸移動裝置；鎖相放大器係電性連接光偵測器。

本揭露復提供一種應用於雷射加工之深度即時監控方法，其步驟具有：找尋聚焦點：一第一雷射光束與一第二雷射光束係被調整其功率，以形成二道功率較低的雷射光束，開啟一快門，以供其一雷射光束通過，該二道雷射光束係於一透明的待加工物之表面匯集，以形成一聚焦點。

調整待加工物位置：若於待加工物之表面無法形成一聚焦點，則調整待加工物之位置，以找出聚焦點，若已找出聚焦點，則調整第一雷射光束之功率，以形成一加工光束，以及調整第二雷射光束之功率，以形成一第一檢測光束，第一檢測光束與加工光束於該待加工物的表面形成有一聚焦點，若已讀取聚焦點，則關閉快門。

調整蝕刻深度：以聚焦點為原點，將待加工物朝向聚焦點移動至所需蝕刻的深度之距離。

進行加工與量測：開啟快門，以控制加工光束，並進行一蝕刻加工，而且檢測光束同步量測加工光束。

已達蝕刻深度：根據檢測光束所量測之資料改變加工光束之功率，若已達蝕刻深度，則關閉快門。

本揭露又提供一種應用於雷射加工之深度即時監控系統，其具有一加工光束、一檢測光束、一快門、一三軸移動裝置、一光偵測器、一視覺影像裝置與一鎖相放大器；檢測光束係與加工光束匯集於一聚焦點；快門係設於加工光束之行進路徑；三軸移動裝置係設於聚焦點；光偵測器係設於檢測光束之行進路徑；視覺影像裝置係設於相鄰於三軸移動裝置；鎖相放大器係電性連接光偵測器。

本揭露又提供一種應用於雷射加工之深度即時監控方法，其步驟具有：找尋聚焦點：一第一雷射光束與一第二雷射光束係被調整其功率，以形成二道功率較低的雷射光束，開啟一快門，以供其一雷射光束通過，該兩道雷射光束係匯集於一非透明之待加工物的表面，並形成一聚焦點，以形成二反射光束。

調整待加工物位置：若於待加工物的表面未形成有一聚焦點，則調整待加工物之位置，以找出聚焦點，若已找出聚焦點，第一雷射光束之功率係被調整，以形成一加工光束，第二雷射光束之功率係被調整，以形成一檢測光束，檢測光束與加工光束係匯集於該待加工物的表面，以形成一聚焦點，得知待加工物的表面具有該聚焦點，若已讀取該聚焦點，則關閉該快門。

調整蝕刻深度：以聚焦點為原點，將待加工物朝向聚焦點移動至所需蝕刻的深度之距離。

進行加工與量測：開啟快門，以控制加工光束，並進行一蝕刻加工，該檢測光束同步量測該加工光束。

已達蝕刻深度：量測檢測光束，並根據檢測光束所量測之結果改變加工光束之功率，若已達蝕刻深度，則關閉快門。

綜合上述，本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法，其係可應用於透明或非透明之待加工物，檢測光束與加工光束係可共路徑或非共路徑，但加工光束之行進路徑係短於檢測光束，故於一行進路徑的差異的狀態，鎖相放大器與光偵測器係可確定檢測光束與加工光束於空間與時間上重疊，以進行一即時量測，並透過量測訊號的變化，而即時地監測出雷射加工的實際深度。

以下係藉由特定的具體實施例說明本揭露之實施方式，所屬技術領域中具有通常知識者可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本揭露之其他優點與功效。

請配合參閱圖一所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控系統之第一實施例，其具有一雷射產生器10、一分光鏡11、一第一鏡組12、一第一反光鏡組13、一第一透鏡14、一第二反光鏡組15、一第二鏡組16、一第二透鏡17、一快門18、一截波器19、一三軸移動裝置20、一光學過濾組21、一光偵測器22、一視覺影像裝置24、一鎖相放大器23與一控制單元25。

雷射產生器10係發出一雷射光束100，雷射光束100經分光鏡11分為一第一雷射光束101與一第二雷射光束102。

第一鏡組12具有一半波片120與一偏振片121，第一鏡組12係設於第一雷射光束101之行進的路徑，第一雷射光束101通過第一鏡組12後，偏振片121係調整第一雷射光束101之功率，以形成加工光束103。

第一反光鏡組13與第一透鏡14係設於加工光束103之行進路徑，第一反光鏡組13具有至少一反光鏡130與一可選擇性的菱鏡131。

第二反光鏡組15具有至少一反光鏡150，第二鏡組16具有一半波片160與一偏振片161，第二反光鏡組15與第二鏡組16係設於第二雷射光束102之行進路徑，第二雷射光束102通過第二鏡組16後，偏振片161係調整第二雷射光束102之功率，以形成一第一檢測光束104。

第二透鏡17係設於第一檢測光束104之行進路徑。

第一檢測光束104與加工光束103係匯集於一聚焦點105，以形成一第二檢測光束106。

快門18與截波器19係設於加工光束103之行進路徑，並且位於第一鏡組12與第一反光鏡組13之間。

三軸移動裝置20係設於聚焦點105與第二檢測光束106行進路徑之間，三軸移動裝置20具有能夠於一X軸向、一Y軸向或一Z軸向移動的能力，三軸移動裝置20係可供一待加工物26設置，三軸移動裝置20係能將待加工物26分別於X軸向、Y軸向或Z軸向移動。

第一透鏡14係位於第一反光鏡組13與三軸移動裝置20之間，第二透鏡17係位於第二鏡組16與三軸移動裝置20之間。

光學過濾組21與光偵測器22係設於整合光束106行進的路徑，光學過濾組21具有一光圈210與一偏振片211，其中，光學過濾組21係位於三軸移動裝置20與光偵測器22之間。

視覺影像裝置24係相鄰於三軸移動裝置20，視覺影像裝置24與三軸移動裝置20係分別電性連接控制單元25，視覺影像裝置24連接有一外部光源，控制單元25發出指令，以使外部光源照射於後述之待加工物的表面，並產生一可見之反射光，即反射偵測光，視覺影像裝置24擷取該可見之反射光，以量測雷射加工位置與設定加工位置。

鎖相放大器23係分別電性連接截波器19、光偵測器22與控制單元25。

第一鏡組12與第二鏡組16之半波片120、160與偏振片121、161係分別用於調整第一雷射光束101與第二雷射光束102之功率與能量，第一反光鏡組13係控制加工光束103之行進路徑，第二反光鏡組15係用於控制第一檢測光束104之行進路徑，第一透鏡14係用於控制加工光束103之色差、焦距或焦點，第二透鏡17係用於控制第一檢測光束104之色差、焦距或焦點。

快門18係作為雷射加工之啟動與關閉的裝置，截波器19係對加工光束103進行功率的調變，並配合鎖相放大器23，以提升材料蝕刻的光學響應訊號。

控制單元25分別控制三軸移動裝置20、視覺影像裝置24與鎖相放大器23運作，並整合視覺影像裝置24與鎖相放大器23所得之資訊，而且控制單元25係控制快門18的開啟或關閉，控制單元25更進一步控制第一鏡組12與第二鏡組16，以改變雷射光束之功率。

鎖相放大器23與光偵測器22係偵測第一檢測光束104與加工光束103於時間與空間上的重疊。

請配合參考圖一、二、三及八所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控方法之第一實施例，其步驟具有：找尋聚焦點A1：將一透明的待加工物26放置於三軸移動裝置20，雷射產生器10發出一道雷射光束100，並經分光鏡11分為第一雷射光束101與第二雷射光束102，第一雷射光束101係被第一鏡組12之偏振片121調整為功率較低的雷射光束，控制單元25開啟快門19，以供該雷射光束通過，第二雷射光束102係被第二鏡組16之偏振片161調整為功率較低的雷射光束，該二道雷射光束係於待加工物26的表面形成有一聚焦點(如圖一之元件符號105)，該聚焦點係被視覺影像裝置24所讀取，該二道雷射光束通過待加工物，該二道雷射光束係整合為一雷射光束(如圖一之元件符號106)，該雷射光束係被光偵測器22所量測。

調整待加工物位置A2：若於待加工物26之表面無法形成一聚焦點，則使用三軸移動裝置20調整待加工物26於X軸向、Y軸向或Z軸向之位置，以使前述之聚焦點形成於待加工物26表面；若已找出聚焦點，第一雷射光束101則透過偏振片121調整其功率，而產生用於加工的加工光束103，第二雷射光束102則透過偏振片161調整其功率，而產生用於檢測的第一檢測光束104，第一檢測光束104與加工光束103於待加工物26的表面形成有一聚焦點105；視覺影像裝置24讀取聚焦點105，並將所讀取之資訊傳送給控制單元25，第一檢測光束104與加工光束103通過待加工物26，第一檢測光束104與加工光束103則整合為第二檢測光束106，第二檢測光束106係被光偵測器22所量測，若前述之步驟已完成，則控制單元25關閉快門18。

其中，第二雷射光束102之行進路徑係受到第二反光鏡組15所控制，加工光束103之行進路徑係受到第一反光鏡組13所控制，第一檢測光束104之功率係受到第二鏡組16所控制，加工光束103之功率係受到第一鏡組12所控制，加工光束103之色差、焦距或焦點係受到第一透鏡14所控制，第一檢測光束104之色差、焦距或焦點係受到第二透鏡17所控制。

調整蝕刻深度A3：如圖二所示，以聚焦點105為原點，三軸移動裝置20將待加工物26朝向聚焦點105移動至所需蝕刻的深度之距離，舉例而言，若待加工物26所欲蝕刻的深度為60um，則將待加工物26朝向聚焦點105移動60um，以使聚焦點105移至待加工物26中，即待加工物26之表面與聚焦點103之間有60um的距離。

進行加工與量測A4：控制單元25開啟快門18，以控制加工光束103，並進行蝕刻加工，鎖相放大器23係同步量測加工光束103，光偵測器22亦同步量測第二檢測光束106。

已達蝕刻深度A5：如圖三所示，其係為光學訊號與時間關係圖，於該圖之B點位置處，其係快門18開啟，則光學訊號增強，如圖有個陡峭的上升，即加工光束103開始蝕刻待加工物26，於該圖之C點位置處，其係快門18關閉，則光學訊號減弱，如圖有個陡峭的下降，即加工光束103停止蝕刻待加工物26。

承上，於快門18的開啟至關閉的時間中，第二檢測光束106係被光學過濾組21之光圈210與偏振片211過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以使光偵測器22得以量測第二檢測光束106，並將所量測之資料告知鎖相放大器23，而使鎖相放大器23控制截波器19，以改變加工光束103之功率，視覺影像裝置24係同步偵測蝕刻深度，並告知控制單元25，以避免過度蝕刻，而且若已達蝕刻深度，則關閉快門18。並於調整待加工物位置A2與進行加工與量測A4之步驟中，第二檢測光束106亦被光學過濾組21之光圈210與偏振片211過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率。

請參閱圖四所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控系統之第二實施例，其具有一雷射產生器30、一分光鏡31、一第一鏡組32、一快門33、一截波器34、一第一反光鏡35、一第二反光鏡組36、一第一透鏡37、一第三反光鏡組38、一第二鏡組39、一第四反光鏡40、一三軸移動裝置41、一多功反射鏡42、一光偵測器43、一第二透鏡44、一光學過濾組45、一視覺影像裝置46、一鎖相放大器47與一控制單元48。

雷射產生器30發出一雷射光束300，雷射光束300經分光鏡31分為一第一雷射光束301與一第二雷射光束302。

第一鏡組32具有一半波片320與一偏振片321，第一鏡組32係設於第一雷射光束301之行進路徑，第一雷射光束301通過第一鏡組32後，偏振片321係調整第一雷射光束301之功率，以形成一加工光束303，第三反光鏡組38具有至少一反光鏡380，第二鏡組39具有一半波片390與一偏振片391，第三反光鏡組38與第二鏡組39係設於第二雷射光束301之行進路徑，第二雷射光束302通過第二鏡組39後，偏振片391係調整第二雷射光束302之功率，以形成一第一檢測光束304。

第一檢測光束304與加工光束303匯集於一交匯點305，以形成一整合光束306，第一反光鏡35係設於交匯點305。

快門33與截波器34係設於加工光束303之行進路徑，並且位於第一鏡組32與交匯點305之間。

第二反光鏡組36、第一透鏡37、三軸移動裝置41與多功反射鏡42係設於整合光束306之行進路徑，第二反光鏡組36具有至少一反光鏡360與一可選擇性的菱鏡361，或者第二反光鏡組36能僅具有至少一反光鏡360，三軸移動裝置41係電性連接控制單元48，其中，第一透鏡37係位於第二反光鏡組36與三軸移動裝置41之間，多功反射鏡42係設於整合光束306之行進路徑，整合光束306經多功反射鏡42分為一第二檢測光束308。

第四反光鏡40係設於第一檢測光束304之行進路徑，其中，第四反光鏡40係位於第二鏡組39與第一反光鏡35之間。

視覺影像裝置46係產生一第三檢測光束307，而三軸移動裝置41係於第三檢測光束307之行進路徑，而使視覺影像裝置46相鄰於三軸移動裝置41，視覺影像裝置46係電性連接控制單元48。

第二透鏡44、光學過濾組45與光偵測器43係設於第二檢測光束308之行進路徑，光學過濾組45具有一光圈450與一偏振片451。

鎖相放大器47係分別電性連接截波器34、光偵測器43與控制單元48。

請再配合參考圖八所示，因本揭露之各方法，其流程皆相同，僅於操作上不同，故圖八係沿用於各實施例，特先陳明。

本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控方法之第二實施例，其步驟具有：找尋聚焦點A1：將一透明的待加工物49放置於三軸移動裝置41，雷射產生器30發出一道雷射光束300，並經分光鏡31分為第一雷射光束301與第二雷射光束302，第一雷射光束301經第一鏡組32之偏振片321調整其功率，以使該雷射光束成為功率較低之雷射光束，控制單元48則開啟快門33，以使該雷射光束通過；第二雷射光束302則經第二鏡組39之偏振片391調整其功率，以使該雷射光束成為功率較低之雷射光束；該二道雷射光束係匯集於第一反光鏡35，以形成一整合光束(如圖四之元件符號304)，整合光束經第一反光鏡35反射至第二反射鏡組36，第二反射鏡組36係將整合光束反射至第一透鏡37，第一透鏡37係控制整合光束之色差、焦距或焦點，而使整合光束聚焦於待加工物49之表面，整合光束在經多功反射鏡42反射分為二道雷射光束(如圖四之元件符號307與308)，其一雷射光束(如圖四之元件符號307)係被視覺影像裝置46所量測，以得知前述之整合光束聚焦於待加工物49之表面，並形成有一聚焦點，另一雷射光束(如圖四之元件符號308)則被光偵測器43所量測。

調整待加工物位置A2：若待加工物49之表面未具有聚焦點，則使用三軸移動裝置38調整待加工物49之位置，以使整合光束聚焦於待加工物49的表面，以找出聚焦點，若已找出聚焦點，第一鏡組32之偏振片321調整第一雷射光束301之功率，而產生一功率較高且用於加工之加工光束303，第二鏡組39之偏振片391調整第二雷射光束304之功率，而產生一用於檢測之第一檢測光束304，第一檢測光束304與加工光束303係匯集於一交匯點305，以形成一整合光束306，整合光束306經第一反光鏡35與第二反光鏡組36反射，並且聚焦於待加工物49之表面，以形成有一聚焦點，整合光束304通過待加工物49，經多功反射鏡42分為第二檢測光束308，視覺影像裝置46讀取第三檢測光束307，以得知待加工物49之表面具有聚焦點，若已讀取聚焦點，則控制單元48關閉快門33，第二檢測光束308係被光偵測器43所量測。

其中，整合光束305之行進路徑係受到第一反光鏡35與第二反光鏡組36所控制，第二雷射光束302之行進路徑係受到第三反光鏡組38所控制，第一檢測光束304之行進路徑係受到第四反光鏡40所控制，第二透鏡44係控制第二檢測光束308之焦距，光學過濾組45係將第二檢測光束308予以過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供光偵測器43所量測，此過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率亦可見於隨後之進行加工與量測A4與已達蝕刻深度A5的步驟中，第一透鏡37係控制整合光束306之色差、焦距或焦點。

調整蝕刻深度A3：以上述之聚焦點為原點，三軸移動裝置38將待加工物49朝向聚焦點移動至所需蝕刻的深度之距離。

進行加工與量測A4：控制單元48開啟快門33，以控制加工光束303，並進行蝕刻加工，鎖相放大器47係同步偵測加工光束303，光偵測器43亦同步量測第二檢測光束308。

已達蝕刻深度A5：光偵測器43量測第二檢測光束308，並將所量測之結果告知鎖相放大器47，鎖相放大器47控制截波器34，以改變加工光束303之功率，視覺影像裝置46係同步量測蝕刻深度，並告知控制單元48，若已達蝕刻深度，則控制單元48關閉快門33。

請配合參考圖五所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控系統之第三實施例，其具有一雷射產生器50、一分光鏡51、一第一鏡組52、一快門53、一截波器54、一第一反光鏡組55、一多功反射鏡56、一第一透鏡57、一三軸移動裝置58、一第二反光鏡組59、一第二鏡組60、一第二透鏡61、一視覺影像裝置62、一第三透鏡63、一光學過濾組64、一光偵測器65、一鎖相放大器66與一控制單元67。

雷射產生器50發出一雷射光束500，雷射光束500經分光鏡51分為一第一雷射光束501與一第二雷射光束502。

第二反光鏡組59具有至少一反光鏡590，第二鏡組60具有一半波片600與一偏振片601，第二反光鏡組59與第二鏡組60係設於第二雷射光束502之行進路徑，第二雷射光束502經偏振片601調整其功率，以形成一第一檢測光束504。

第一鏡組52係具有一半波片520與一偏振片521，第一鏡組52係設於第一雷射光束501之行進路徑，第一雷射501經偏振片521調整其功率，以形成一加工光束503。

快門53、截波器54、第一反光鏡組55、多功反射鏡56與第一透鏡57係設於加工光束503之行進路徑，第一反光鏡組55係具有至少一反光鏡551與一可選擇性的菱鏡550，或者第一反光鏡組55能僅具有至少一反光鏡551。

其中，第一鏡組52、快門53與截波器54係位於分光鏡51與第一反光鏡組55之間。

加工光束503係穿透多功反射鏡56，並與第一檢測光束504係匯集於一聚焦點505，並成為一第二檢測光束506，第二檢測光束506係以一角度反射。

三軸移動裝置58係設於聚焦點505處，三軸移動裝置58係電性連接控制單元67，其中，第一透鏡57係位於多功反射鏡56與三軸移動裝置58之間

第二透鏡61係設於第一檢測光束502之行進路徑，其中，第二鏡組60與第二透鏡61係位於第二反光鏡組59與三軸移動裝置58之間

視覺影像裝置62係產生一第三檢測光束507，第三檢測光束507係經多功反射鏡56與第一透鏡57，以聚焦於聚焦點505，或反射回視覺影像裝置62，視覺影像裝置62電性連接控制單元67。

第三透鏡63、光學過濾組64與光偵測器65係設於第二檢測光束506之行進路徑，光學過濾組64具有一光圈640與一偏振片641，其中，第三透鏡63與光學過濾組64係位於三軸移動裝置58與光偵測器65。

鎖相放大器66係分別電性連接截波器54、光偵測器65與控制單元67。

請再配合參考圖八所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控方法之第三實施例，其步驟具有：找尋聚焦點A1：將一非透明之待加工物68置放於三軸移動裝置58，雷射產生器50發出一道雷射光束500，雷射光束經分光鏡51分為一第一雷射光束501與一第二雷射光束502，第一雷射光束501經第一鏡組52之偏振片521調整其功率，以將第一雷射光束501調整為功率較低的雷射光束，控制單元67開啟快門54，以供該雷射光束(如圖五之元件符號503)通過，並經第一反光鏡組55的引導，而通過多功反射鏡56，並到達一待加工物68之表面；第二雷射光束502經第二反光鏡組59的引導，並被第二鏡組60之偏振片601調整其功率，以將第二雷射光束502調整為功率較低的雷射光束，再與前述之雷射光束(如圖五之元件符號503、504)匯集於待加工物68之表面，以形成一聚焦點(如圖五之元件符號505)；該二道雷射光束係形成二反射光束(如圖五之元件符號507與506)，其一反射光束(如五之元件符號507)則沿著其一雷射光束的行進路徑反射，待該反射光束經過多功反射鏡56，則以一角度反射，以供視覺影像裝置62所量測，另一反射光束(如圖五之元件符號506)，則以一角度反射，以供光偵測器65所量測。

調整待加工物位置A2：若待加工物68的表面未具有一聚焦點，則使用三軸移動裝置58調整待加工物68於X軸向、Y軸向或Z軸向之位置，以找出聚焦點，若已找出聚焦點，第一鏡組52之偏振片521調整第一雷射光束501之功率，以產生用於加工之加工光束503，第二鏡組60之偏振片601調整第二雷射光束502之功率，以產生一第一檢測光束504，加工光束503與第一檢測光束504係匯集於聚焦點505，並形成一第二檢測光束506；視覺影像裝置62係讀取第三檢測光束507，已得知聚焦點505已位於待加工物68的表面，而第三檢測光束506係為視覺影像裝置62之反射偵測光，若已讀取聚焦點505，則控制單元67關閉快門53；第三檢測光束506係以一反射角度反射至光偵測器65，以被光偵測器65所量測。

其中，加工光束503之行進路徑係被第一反光鏡組所控制，第一透鏡52係控制加工光束503與第三檢測光束507之色差、焦距或焦點，第一雷射光束502之行進路徑係被第二反光鏡組59所控制，第二透鏡61係控制第一檢測光束504之色差、焦距或焦點。

調整蝕刻深度A3：以聚焦點505為原點，三軸移動裝置58將待加工物68朝向聚焦點505移動至所需蝕刻的深度之距離。

進行加工與量測A4：控制單元67開啟快門53，以控制加工光束503，並進行蝕刻加工，鎖相放大器66則同步量測加工光束503，光偵測器65亦同步量測第二檢測光束506，量測雷射加工之深度。

已達蝕刻深度A5：光偵測器65經由第二檢測光束506量測，並將所量測之結果告知鎖相放大器66，鎖相放大器66控制截波器54，以改變加工光束503之功率，視覺影像裝置62係同步量測蝕刻深度，並告知控制單元67，若已達蝕刻深度，則關閉快門53。

其中，第三透鏡63係控制第二檢測光束506之色差、焦距或焦點，第二檢測光束506係被光學過濾組64過濾、降低雜訊、選擇光束與調整其功率，以供光偵測器65所量測，而過濾、降低雜訊、選擇光束與調整其功率之動作亦可見於進行加工與量測A4與調整待加工物位置A2之步驟中。

請配合參考圖六所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控系統之第四實施例，其具有一雷射產生器70、一分光鏡71、一第一鏡組72、一快門73、一截波器74、一第一反光鏡75、一第二反光鏡組76、一第四反光鏡77、一第二鏡組78、一第三反光鏡組79、一第一多功反射鏡80、一第二多功反射鏡81、一透鏡82、一光學過濾組83、一視覺影像裝置84、一光偵測器85、一三軸移動裝置86、一鎖相放大器87與一控制單元88。

雷射產生器70發出一雷射光束700，雷射光束700經分光鏡71分為一第一雷射光束701與一第二雷射702。

第一鏡組72具有一半波片720與一偏振片721，第一鏡組72係設於第一雷射光束701之行進路徑，偏振片721調整第一雷射光束701之功率，以形成一加工光束703。

第三反光鏡組79具有至少一反光鏡790，第二鏡組78具有一半波片780與一偏振片781，第三反光鏡組79與第二鏡組78係第二雷射光束701之行進路徑，偏振片781係調整第二雷射光束701之功率，以形成一第一檢測光束705。

第一檢測光束705與加工光束703係匯集於一交匯點704，以形成一整合光束706，第一反光鏡75係設於交匯點704。

快門73與截波器74係設於加工光束703之行進路徑，其中，第一鏡組72、快門73與截波器74係設於分光鏡71與第一反光鏡75之間。

第二反光鏡組76具有至少一反光鏡761與一可選擇性的菱鏡760，或者第二反光鏡組76能僅具有至少一反光鏡761，第二反光鏡組76、第一多功反射鏡80與第二多功反射鏡81係設於整合光束706之行進路徑，整合光束706聚集一聚焦點，並沿著整合光束706之行進路徑反射，以形成一反射光束707，反射光束707經第二多功反射鏡81反射，以形成一第二檢測光束708。

第四反光鏡77係設於第一檢測光束705之行進路徑，其中，第二鏡組78係位於第四反光鏡77與第三反光鏡組79之間。

透鏡82、光學過濾組83與光偵測器85係設於第二檢測光束708之行進路徑，光學過濾組83具有一光圈830與一偏振片831，其中，透鏡82與光學過濾組83係位於第二多功反射鏡81與光偵測器85之間。

視覺影像裝置84係產生一第三檢測光束709，第三檢測光束709經第一多功反射鏡80反射，以反射至待加工物89(三軸移動裝置86之位置)，或反射回視覺影像裝置84，視覺影像裝置84係電性連接控制單元88。。

三軸移動裝置86係設於整合光束706之行徑路徑，並且位於聚焦點處，三軸移動裝置86係電性連接控制單元88，其中，第一多功反射鏡80與第二多功反射鏡81係設於第二反光鏡組76與三軸移動裝置86之間。

鎖相放大器87係分別電性連接截波器74、控制單元88與光偵測器86。

請再配合參考圖八所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控方法之第四實施例，其步驟具有：找尋聚焦點A1：將一非透明之待加工物89置放於三軸移動裝置86，雷射產生器70發出一道雷射光束700，雷射光束700經分光鏡71分為第一雷射光束701與第二雷射光束702，第一雷射光束701經第一鏡組72之偏振片721調整其功率，以形成一功率較低之雷射光束(如圖六之元件符號703)，控制單元88開啟快門73，以供該雷射光束通過；第二雷射光束705經第二鏡組78之偏振片781調整其功率，以形成一功率低的雷射光束，其與上述之通過快門73的雷射光束係匯集於一交匯點(如圖六之元件符號704)，以形成一雷射光束(如圖六之元件符號706)，該雷射光束經第一反光鏡75反射至待加工物89之表面，以形成有一聚焦點；其中，該雷射光束反射至待加工物89之表面時，該雷射光束係依序通過第一多功反射鏡80與第二多功反射鏡81，而後該雷射光束沿著其行進路徑反射至第二多功反射鏡81，並經第二多功反射鏡81反射，以供光偵測器85所量測，該雷射光束仍沿其行進路徑反射至第一多功反射鏡80，並經第一多功反射鏡80反射，以供視覺影像裝置84所量測，以得知待加工物89的表面具有一聚焦點。

調整待加工物位置A2：若待加工物89之表面未具有聚焦點，則三軸移動裝置86調整待加工物89之位置，以使待加工物89的表面具有聚焦點，若待加工物89的表面已具有聚焦點，第一鏡組72之偏振片721調整第一雷射光束701之功率，以形成加工光束703，第二鏡組78之偏振片781調整第二雷射光束702之功率，以形成第一檢測光束705；第一檢測光束705與加工光束703係匯集於一交匯點704，以形成一整合光束706，整合光束706經第一反光鏡75與第二反光鏡組76反射至待加工物89之表面，以形成有一聚焦點；整合光束706係反射，以形成一反射光束707，反射光束707係沿著整合光束706之行進路徑反射，並經第二多功反射鏡81反射，以形成第二檢測光束708，第二檢測光束708係被光偵測器85所量測；第三檢測光束709經第一多功反射鏡80反射，以被視覺影像裝置84所讀取，而得知待加工物89的表面具有聚焦點，若已讀取聚焦點，控制單元88關閉快門73。

其中，第二雷射光束702之行進路徑係受到第三反光鏡組79所控制，整合光束706之行進路徑係受到第一反光鏡75與第二反光鏡組76所控制，第一檢測光束707之行進路徑係受到第四反光鏡77所控制。

調整蝕刻深度A3：以上述之聚焦點為原點，三軸移動裝置38將待加工物89朝向聚焦點移動至所需蝕刻的深度。

進行加工與量測A4：控制單元88開啟快門73，以控制加工光束703，並進行蝕刻加工，鎖相放大器47係同步量測加工光束703，光偵測器85亦同步量測第二檢測光束708。

已達蝕刻深度A5：光偵測器85量測第二檢測光束708，並將所量測之結果告知鎖相放大器87，以改變加工光束703之功率，影像視覺裝置84讀取第三檢測光束709，以同步偵測蝕刻深度，並告知控制單元88，若已達蝕刻深度，則控制單元88關閉快門73。

其中，第二檢測光束708係被光學過濾組83過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供光偵測器量測85，第二檢測光束708之色差、焦距或焦點係受到透鏡82所控制，過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率的動作亦可見於進行加工與量測A4與調整待加工物位置A2之步驟中。

請配合參考圖七所示，本揭露係一種應用於雷射加工之深度即時監控系統之第五實施例，於本實施例的構件與排列方式係相似於本揭露之第一實施例，故元件符號沿用本揭露之第一實施例，特先陳明。

於第一實施例中，第一反光鏡組13具有反光鏡130與菱鏡131，如圖七所示，於本實施例中，第一反光鏡組13僅具有至少一反光鏡130，以反射加工光束103。如上所述之各實施例，反光鏡組係能由至少一反光鏡所組成或由至少一反光鏡與一菱鏡所組成，其係由實施時的狀態所決定。

綜合上述之各實施例，本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法之第一實施例，如圖一所示，其係應用於透明的待加工物26，第一檢測光束104與加工光束103各有其獨自的行進路徑，第一檢測光束104之行進路徑係大於加工光束103，並且第一檢測光束104與加工光束103係匯集於待加工物26，故於一行進路徑的差異下，鎖相放大器23與光偵測器22係可確定第一檢測光束104與加工光束103於空間與時間上重疊，以進行一非共路之即時量測，並透過量測訊號的變化，而即時地監測出雷射加工的實際深度。

本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法之第二實施例，如圖四所示，其係應用透明的待加工物49，加工光束303與第一檢測光束304具有共同的行進路徑，但第一檢測光束304的行進路徑係大於加工光束303，藉由鎖相放大器47與光偵測器43，以進行一共路徑之即時量測。

本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法之第三實施例，如圖五所示，其係應用於非透明之待加工物68，第一檢測光束504與加工光束503各自有其獨立的行進路徑，而且第一檢測光束504之行進路徑係大於加工光束503之行進路徑，並藉由鎖相放大器66與光偵測器65，以進行一非共路徑之即時量測。

本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統及其方法之第三實施例，如圖六所示，其係應用於非透明之待加工物85，加工光束703與第一檢測光束705有相同的行進路徑，但加光光束703的行進路徑係小於第一檢測光束705，並藉由鎖相放大器87與光偵測器85，以進行一共路徑之即時量測。

請配合參考附件一至三，其為應用本發明對多個待加工物加工之實際驗證圖，多個待加工物分別進行以本發明之深度即時監控的加工實驗，由附件一至三可知，欲加工38um深度之微孔於待加工物時，透過即時監控系統，待加工物分別加工深度為37.35um、38.03um及37.87um，而能夠使得加工深度的誤差控制於±0.7um之間。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本揭露之特點及功效，而非用於限定本揭露之可實施範疇，於未脫離本揭露上揭之精神與技術範疇下，任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

10．．．雷射產生器

100．．．雷射光束

101．．．第一雷射光束

102．．．第二雷射光束

103．．．加工光束

104．．．第一檢測光束

105．．．聚焦點

106．．．第二檢測光束

11．．．分光鏡

12．．．第一鏡組

120．．．半波片

121．．．偏振片

13．．．第一反光鏡組

130．．．反光鏡

131．．．菱鏡

14．．．第一透鏡

15．．．第二反光鏡組

150．．．反光鏡

16．．．第二鏡組

160．．．半波片

161．．．偏振片

17．．．第二透鏡

18．．．快門

19．．．截波器

20．．．三軸移動裝置

21．．．光學過濾組

210．．．光圈

211．．．偏振片

22．．．光偵測器

23．．．鎖相放大器

24．．．視覺影像裝置

25．．．控制單元

26．．．待加工物

30．．．雷射產生器

300．．．雷射光束

301．．．第一雷射光束

302．．．第二雷射光束

303．．．加工光束

304．．．第一檢測光束

305．．．交匯點

306．．．整合光束

307．．．第三檢測光束

308．．．第二檢測光束

31．．．分光鏡

32．．．第一鏡組

320．．．半波片

321．．．偏振片

33．．．快門

34．．．截波器

35．．．第一反光鏡

36．．．第二反光鏡組

360．．．反光鏡

361．．．菱鏡

37．．．第一透鏡

38．．．第三反光鏡組

380．．．反光鏡

39．．．第二鏡組

390．．．半波片

391．．．偏振片

40．．．第四反光鏡

41．．．三軸移動裝置

42．．．多功反射鏡

43．．．光偵測器

44．．．第二透鏡

45．．．光學過濾組

450．．．光圈

451．．．偏振片

46．．．視覺影像裝置

47．．．鎖相放大器

48．．．控制單元

49．．．待加工物

50．．．雷射產生器

500．．．雷射光束

501．．．第一雷射光束

502．．．第二雷射光束

503．．．加工光束

504．．．第一檢測光束

505．．．聚焦點

506．．．第二檢測光束

507．．．第三檢測光束

51．．．分光鏡

52．．．第一鏡組

520．．．半波片

521．．．偏振片

53．．．快門

54．．．截波器

55．．．第一反光鏡組

550．．．菱鏡

551．．．反射鏡

56．．．多功反射鏡

57．．．第一透鏡

58．．．三軸移動裝置

59．．．第二反光鏡組

591．．．反光鏡

60．．．第二鏡組

600．．．半波片

601．．．偏振片

61．．．第二透鏡

62．．．影像視覺裝置

63．．．第三透鏡

64．．．光學過濾器

640．．．快門

641．．．偏振片

65．．．光偵測器

66．．．鎖相放大器

67．．．控制單元

68．．．待加工物

70．．．雷射產生器

700．．．雷射光束

701．．．第一雷射光束

702．．．第二雷射光束

703．．．加工光束

704．．．交匯點

705．．．第一檢測光束

706．．．整合光束

707．．．反射光束

708．．．第二檢測光束

709．．．第三檢測光束

71．．．分光鏡

72．．．第一鏡組

720．．．半波片

721．．．偏振片

73．．．快門

74．．．截波器

75．．．第一反光鏡

76．．．第二反光鏡組

760．．．菱鏡

761．．．反光鏡

77．．．第四分光鏡

78．．．第二鏡組

780．．．半波片

781．．．偏振片

79．．．第三反光鏡組

790．．．反光鏡

80．．．第一多功反射鏡

81．．．第二多工反射鏡

82．．．透鏡

83．．．光學過濾組

830．．．光圈

831．．．偏振片

84．．．視覺影像裝置

85．．．光偵測器

86．．．三軸移動裝置

87．．．鎖相放大器

88．．．控制單元

89．．．待加工物

A1~A5．．．步驟

B點．．．快門開啟

C點．．．快門關閉

圖一係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統之第一實施例之示意圖。

圖二係一待加工物、一檢測光束與一加工光束之動作示意圖。

圖三係光學訊號與時間之關係圖。

圖四係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統之第二實施例之示意圖。

圖五係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統之第三實施例之示意圖。

圖六係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統之第四實施例之示意圖。

圖七係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控系統之第五實施例之示意圖。

圖八係本揭露之應用於雷射加工之深度即時監控方法之示意流程圖。

附件一至三係應用本發明對多個待加工物加工之實際驗證圖。

10．．．雷射產生器

100．．．雷射光束

101．．．第一雷射光束

102．．．第二雷射光束

103．．．加工光束

104．．．第一檢測光束

105．．．聚焦點

106．．．第二檢測光束

11．．．分光鏡

12．．．第一鏡組

120．．．半波片

121．．．偏振片

13．．．第一反光鏡組

130．．．反光鏡

131．．．菱鏡

14．．．第一透鏡

15．．．第二反光鏡組

150．．．反光鏡

16．．．第二鏡組

160．．．半波片

161．．．偏振片

17．．．第二透鏡

18．．．快門

19．．．截波器

20．．．三軸移動裝置

21．．．光學過濾組

210．．．光圈

211．．．偏振片

22．．．光偵測器

23．．．鎖相放大器

24．．．視覺影像裝置

25．．．控制單元

26．．．待加工物

Claims (39)

1. 一種應用於雷射加工之深度即時監控系統，其包括有：一加工光束；一檢測光束，其係與該加工光束匯集於一聚焦點；一快門，其係設於該加工光束之行進路徑；一三軸移動裝置，其係設於該聚焦點與該檢測光束之行進路經之間；一光偵測器，其係設於該檢測光束之行進路徑；一視覺影像裝置，其係設於相鄰於該三軸移動裝置；以及一鎖相放大器，其係電性連接該光偵測器。
2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該檢測光束係為一第一檢測光束，其係與該加工光束匯集於該聚焦點，以形成一第二檢測光束，或者以形成一整合光束，該整合光束係成為一第二檢測光束。
3. 如申請專利範圍第2項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其進一步具有一雷射產生器與一分光鏡，該雷射產生器發出一雷射光束，該雷射光束係經該分光鏡分為一第一雷射光束與一第二雷射光束，該第一雷射光束係形成該加工光束，該第二雷射光束係形成該第一檢測光束。
4. 如申請專利範圍第3項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該加工光束之行進路徑設有一截波器，該截波器係電性連接該鎖相放大器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第一雷射光束之行進路徑設有一第一鏡組，該第一鏡組具有一半波片與一偏振片。
6. 如申請專利範圍第5項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第二雷射光束之行進路徑設有一第二反光鏡組與一第二鏡組，該第二反光鏡組係具有至少一反光鏡，該第二鏡組具有一半波片與一偏振片，或者該第二雷射光束之行徑路徑設有一第三反光鏡組與一第二鏡組，該第三反光鏡組具有至少一反光鏡，該第二鏡組具有一半波片與一偏振片。
7. 如申請專利範圍第6項之所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第二檢測光束之行進路徑設有一光學過濾組，該光學過濾組具有一光圈與一偏振片，或者該整合光束之行進路徑設有一第一透鏡與一多功反射鏡，該整合光束經該多功反射鏡反射，並成為該第二檢測光束，該第二檢測光束之行進路徑設有一第二透鏡與一光學過濾組，該光學過濾組具有一光圈與一偏振片，該視覺影像裝置產生有一第三檢測光束，該三軸移動裝置係位於該第三檢測光束之行進路徑，以及於該第一檢測光束之行進路徑設有一第四反光鏡。
8. 如申請專利範圍第7項之所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其進一步具有一控制單元，該控制單元係分別電性連接該鎖相放大器、該視覺影像裝置與該三軸移動裝置。
9. 如申請專利範圍第8項之所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該加工光束之行進路徑設有一第一反光鏡組與一第一透鏡，該第一反光鏡組具有一菱鏡與至少一反光鏡，或者至少一反光鏡；該第一檢測光束之行進路徑設有一第二透鏡，或者該交匯點設有一第一反光鏡，於該整合光束之行進路徑設有一第二反光鏡組與一第一透鏡，該第二反光鏡組具有至少一反光鏡與一菱鏡，或者至少一反光鏡。
10. 一種應用於雷射加工之深度即時監控方法，其步驟包括有：找尋聚焦點：一第一雷射光束與一第二雷射光束係被調整其功率，以形成二道功率較低的雷射光束，開啟一快門，以供其一雷射光束通過，該二道雷射光束係於一透明的待加工物之表面匯集，以形成一聚焦點；調整待加工物位置：若於該待加工物之表面無法形成一聚焦點，則調整該待加工物之位置，以找出該聚焦點，若已找出該聚焦點，則調整該第一雷射光束之功率，以形成一加工光束，以及調整該第二雷射光束之功率，以形成一檢測光束，該檢測光束與該加工光束於該待加工物的表面形成有一聚焦點，若已讀取該聚焦點，則關閉快門；調整蝕刻深度：以該聚焦點為原點，將該待加工物朝向該聚焦點移動至所需蝕刻的深度之距離；進行加工與量測：開啟該快門，以控制該加工光束，並進行一蝕刻加工，而且該檢測光束同步量測該加工光束；以及已達蝕刻深度：根據該檢測光束所量測之資料改變該加工光束之功率，若已達該蝕刻深度，則關閉該快門。
11. 如申請專利範圍第10項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該找尋聚焦點之步驟中，該二道雷射光束係匯集於一交匯點，以形成一整合光束，該整合光束係聚焦於該透明之待加工物的表面，以形成該聚焦點；於該調整待加工物位置之步驟中，該檢測光束係為一第一檢測光束，該第一檢測光束與該加工光束通過該待加工物，該第一檢測光束與該加工光束係整合為一第二檢測光束，或者該加工光束與該第一檢測光束係匯集於一交匯點，以形成一整合光束，該整合光束係聚焦於該待加工物之表面，以形成有一聚焦點，該整合光束係成為一第二檢測光束，讀取該聚焦點，以得知該待加工物之表面具有該聚焦點。
12. 如申請專利範圍第11項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中該找尋聚焦點之步驟中，一雷射產生器發出一雷射光束，該雷射光束係經一分光鏡分為該第一雷射光束與該第二雷射光束；該快門係被一控制單元所開啟，以供該雷射光束通過。
13. 如申請專利範圍第12項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該找尋聚焦點之步驟中，該待加工物係置放於一三軸移動裝置；於該調整待加工物位置之步驟中，若待加工物之表面未形成有該聚焦點，該三軸移動裝置調整該待加工物之位置，以使該聚焦點形成於該待加工物的表面。
14. 如申請專利範圍第13項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該聚焦點係被一視覺影像裝置所讀取；於該進行加工與量測之步驟中，該第二檢測光束係被一光偵測器所量測；於該已達蝕刻深度之步驟中，該光偵測器所量測將所量測之資料告知該鎖相放大器，以改變該加工光束之功率；若找出該聚焦點，該控制單元關閉該快門，或者該調整待加工物位置之步驟中，一視覺影像裝置讀取一第三檢測光束，以得知該待測物表面具有該聚焦點，若已讀取該聚焦點，則該控制單元關閉該快門；於該進行加工與量測之步驟中，該第二檢測光束係被一光偵測器所量測；於該已達蝕刻深度之步驟中，該光偵測器將所量測之結果告知該鎖向放大器，以改變該加工光束之功率，若已達蝕刻深度，則該控制單元關閉該快門，該整合光束經一多功反射鏡反射，並分為該第二檢測光束。
15. 如申請專利範圍第14項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該進行加工與量測之步驟中，該控制單元開啟該快門；於該已達蝕刻深度之步驟中，該鎖相放大器係控制一截波器，以改變該加工光束之功率；若已達蝕刻深度，該控制單元關閉該快門。
16. 如申請專利範圍第15項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中該已達蝕刻深度之步驟中，該第二檢測光束經一光學過濾組過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供該光偵測器量測，或者該已達蝕刻深度之步驟中，該第二檢測光束係被一光學過濾組過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供該光偵測器所量測。
17. 如申請專利範圍第16項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該第二雷射光束之行進路徑係受到一第二反光鏡組所控制，該加工光束之行進路徑係受到一第一反光鏡組所控制，該第一檢測光束之功率係受到一第二鏡組所控制，該加工光束之功率係受到一第一鏡組所控制，該加工光束之色差、焦距或焦點係受到一第一透鏡所控制，該第一檢測光束之色差、焦距或焦點係受到一第二透鏡所控制，或者該調整待加工物位置之步驟中，該整合光束之行進路徑係受到一第一反光鏡與一第二反光鏡組所控制，該整合光束之色差、焦距或焦點係受到一第一透鏡所控制，該加工光束之功率係受到一第一鏡組所控制，該第一檢測光束之功率係受到一第二鏡組所控制，該第一雷射光束之行進路徑係受到一第三反光鏡組所控制，該第一檢測光束之行進路徑係受到一第四反光鏡所控制。
18. 一種應用於雷射加工之深度即時監控系統，其包括有：一加工光束；一檢測光束，其係與該加工光束匯集於一聚焦點；一快門，其係設於該加工光束之行進路徑；一三軸移動裝置，其係設於該聚焦點；一光偵測器，其係設於該檢測光束之行進路徑；一視覺影像裝置，其係設於相鄰於該三軸移動裝置；以及一鎖相放大器，其係電性連接該光偵測器。
19. 如申請專利範圍第18項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該檢測光束為一第一檢測光束，其係與該加工光束匯集於該聚焦點，以成成一第二檢測光束，或者該檢測光束為一第一檢測光束，其係與該加工光束匯集於一交匯點，以形成一整合光束，該整合光束係形成一反射光束，該反射光束係成為一第二檢測光束。
20. 如申請專利範圍第19項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其進一步具有一雷射產生器與一分光鏡，該雷射產生器發出一雷射光束，該雷射光束經該分光鏡分為分為一第一雷射光束與一第二雷射光束，該第一雷射光束係形成該加工光束，該第二雷射光束係形成該第一檢測光束。
21. 如申請專利範圍第20項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該加工光束之行進路徑設有一截波器，該截波器係電性連接該鎖相放大器。
22. 如申請專利範圍第21項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第一雷射光束之行進路徑設有一第一鏡組，該第一鏡組具有一半波片與一偏振片，或者於第二雷射光束之行進路徑設有一第三反光鏡組與一第二鏡組，該第三反光鏡組具有至少一反光鏡，該第二鏡組具有一半波片與一偏振片。
23. 如申請專利範圍第22項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第二檢測光束係以一角度反射，或者該整合光束之行進路徑設有一第一多功反射鏡，該反射光束經該第一多功反射鏡反射，以成為該第二檢測光束。
24. 如申請專利範圍第23項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該視覺影像裝置係產生一第三檢測光，該第三檢測光束係經一多功反射鏡與一第一透鏡，以聚焦於聚焦點，或反射回該視覺影像裝置，或者該第三檢測光束經一第一多功反射鏡反射，以反射至該三軸移動裝置，或反射回該視覺影像裝置。
25. 如申請專利範圍第24項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第一檢測光束之行進路徑設有一第二反光鏡組、一第二鏡組與一第二透鏡，該第二反光鏡組具有至少一反光鏡，該第二鏡組具有一半波片與一偏振片，或者該第一檢測光束之行進路徑設有一第四反光鏡；該第二檢測光束之行進路徑設有一透鏡與一光學過濾組，該光學過濾組具有一光圈與一偏振片。
26. 如申請專利範圍第25項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第二檢測光束之行進路徑設有一第三透鏡與一光學過濾組，該光學過濾組具有一光圈與一偏振片。
27. 如申請專利範圍第25項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其進一步具有一控制單元，該控制單元係分別電性連接該三軸移動裝置、該視覺影像裝置與該鎖相放大器。
28. 如申請專利範圍第27項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該第一雷射光束之行進路徑設有一第一鏡組，該第一鏡組具有一半波片與一偏振片，該加工光束之行進路徑設有一第一透鏡。
29. 如申請專利範圍第28項所述之應用於雷射加工之深度即時監控系統，其中該加工光束之行進路徑設有第一反光鏡組，該第一反光鏡組具有至少一反光鏡或者至少一反光鏡與一菱鏡，該加工光束之行進路徑設有一第一透鏡，或者該交匯點設有一第一反光鏡，該第一整合光束之行進路徑設有一第二反光鏡組，該第二反光鏡組具有至少一反光鏡與一菱鏡或至少一反光鏡。
30. 一種應用於雷射加工之深度即時監控方法，其步驟包括有：找尋聚焦點：一第一雷射光束與一第二雷射光束係被調整其功率，以形成二道功率較低的雷射光束，開啟一快門，以供其一雷射光束通過，該兩道雷射光束係匯集於一非透明之待加工物的表面，並形成一聚焦點，以形成二反射光束；調整待加工物位置：若於該待加工物的表面未形成有一聚焦點，則調整該待加工物之位置，以找出該聚焦點，若已找出該聚焦點，該第一雷射光束之功率係被調整，以形成一加工光束，該第二雷射光束之功率係被調整，以形成一檢測光束，該檢測光束與該加工光束係匯集於該待加工物的表面，以形成一聚焦點，得知該待加工物的表面具有該聚焦點，若已讀取該聚焦點，則關閉該快門；調整蝕刻深度：以該聚焦點為原點，將該待加工物朝向該聚焦點移動至所需蝕刻的深度之距離；進行進行加工與量測：開啟該快門，以控制該加工光束，該檢測光束同步量測該加工光束；已達蝕刻深度：量測該檢測光束，並根據該檢測光束所量測之結果改變該加工光束之功率，若已達蝕刻深度，則關閉該快門。
31. 如申請專利範圍第30項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中該找尋聚焦點之步驟中，一雷射產生器係發出一雷射光束，該雷射光束經一分光鏡分為該第一雷射光束與該第二雷射光束。
32. 如申請專利範圍第31項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該第二雷射光束之功率係被調整，以形成一第一檢測光束，該第一檢測光束與該加工光束係匯集於該待加工物的表面，以形成一聚焦點，而成為一第二檢測光束，讀取該聚焦點，已得知該待加工物的表面具有該聚焦點，或者於該找尋聚焦點之步驟中，該二雷射光束係匯集於一交匯點，以形成一整合光束，以及於該調整待加工物位置之步驟中，該第二雷射光束的功率係被調整，以形成一第一檢測光束，該加工光束與該第一檢測光束係匯集於一交匯點，以形成一整合光束，該整合光束係聚焦於該待加工物的表面，以使該待加工物的表面形成有一聚焦點，該整合光束係反射，以形成一反射光束，該反射光束成為一第二檢測光束。
33. 如申請專利範圍第32項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該找尋聚焦點之步驟中，該待加工物係置放於一三軸移動裝置，若於該待加工物的表面未形成有該聚焦點，則該三軸移動裝置調整該待加工物之位置。
34. 如申請專利範圍第33項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該第二檢測光束係以一角度反射，或者於該調整待加工物位置之步驟中，一視覺影像裝置讀取一第三檢測光束，以得知該待加工物之表面具有該聚焦點；於該進行加工與量測之步驟中，該第二檢測光束係被一光偵測器所量測。
35. 如申請專利範圍第34項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該第三檢測光束係經一多功反射鏡所反射，以供一視覺影像裝置量測；於該進行加工與量測之步驟中，該該第二檢測光束係被一光偵測器所量測，或者於該調整待加工物位置之步驟中，該反射光束經一第二多功反射鏡反射，以成為該第二檢測光束。
36. 如申請專利範圍第35項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該已達蝕刻深度之步驟中，該光偵測器將所量測之結果告知鎖相放大器，該鎖相放大器控制一截波器，以改變該加工光束之功率。
37. 如申請專利範圍第36項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該找尋聚焦點之步驟中，該快門係受到一控制單元所開啟；於進行加工與量測之步驟中，該控制單元開啟該快門，以控制該加工光束；於該已達蝕刻深度之步驟中，若已達該蝕刻深度，該控制單元關閉該快門。
38. 如申請專利範圍第37項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該已達蝕刻深度之步驟中，該第二檢測光束之色差、焦距或焦點係被一第三透鏡所控制，該第二檢測光束係被一光學過濾組過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供該光偵測器所量測，或者該已達蝕刻深度之步驟中，該第二檢測光束係被一光學過濾組過濾、降低雜訊、選擇光束與調整雷射光束之功率，以供該光偵測器量測。
39. 如申請專利範圍第38項所述之應用於雷射加工之深度即時監控方法，其中於該調整待加工物位置之步驟中，該加工光束之功率係被一第一鏡組所控制，該加工光束之行進路徑係被一第一反光鏡組所控制，該第一加工光束之色差、焦距或焦點係被一第一透鏡所控制，該第一檢測光束之行進路徑係被一第二反光鏡組所控制，該第一檢測光束之色差、焦距或焦點係被一第二透鏡所控制，該第一檢測光束之功率係被一第二鏡組係控制，或者於該調整待加工物位置之步驟中，該整合光束之行進路徑係受到一第一反光鏡與一第二反光鏡組所控制，該第二雷射光束之行進路線係受到一第三反光鏡組所控制，該第一檢測光束之行進路徑係受到一第四反光鏡所控制，該第一檢測光束之功率係受到一第二鏡組所控制，該加工光束之功率係受到一第一鏡組所控制。