TW201417919A - 雷射加工系統 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種雷射加工系統，其包括雷射二極管，雷射功率控制器，部分穿透部分反射元件，以及功率感測器。該雷射功率控制器用於控制該雷射二極管發出一預定功率之雷射光束。該部分穿透部分反射元件設置於該雷射光束對一待加工件之光路上。該功率感測器用於接收並感測該部分穿透部分反射元件反射之雷射光線之功率，然後產生一功率訊號給該雷射功率控制器，該雷射功率控制器根據該功率訊號調整該雷射二極管之輸入電壓或電流值，從而使該雷射光束保持該預定功率。

Description

雷射加工系統
本發明涉及雷射，尤其涉及一雷射加工系統。
雷射加工可應用在，例如導光板射出用模仁塊網點加工。在雷射加工時，必須有穩定的雷射功率輸出，但雷射常有功率飄移和衰退的問題，如此會導致加工時網點深度變化，進而影響導光板的均勻度。
有鑒於此，有必要提供一種可以克服上述困難的雷射加工系統。
一種雷射加工系統，其包括一雷射二極管，用於發出一雷射光束，一雷射功率控制器連接該雷射二極管，一部分穿透部分反射元件，以及一功率感測器。該雷射功率控制器用於控制該雷射二極管發出一預定功率之雷射光束。該部分穿透部分反射元件設置於該雷射光束對一待加工件之光路上。該功率感測器用於接收並感測該部分穿透部分反射元件反射之雷射光線之功率，然後産生一功率訊號給該雷射功率控制器，該雷射功率控制器根據該功率訊號調整該雷射二極管之輸入電壓或電流值，從而使該雷射光束保持該預定功率。
相對於先前技術，本發明提供之雷射加工系統利用部分穿透部分反射元件反射一部分雷射光線至功率感測器，從而實時監控雷射光束之能量強度或功率變化，並利用雷射功率控制器對雷射二極管之輸入電壓或電流進行實時調整，從而該雷射光束保持一預定功率，避免光功率飄移和衰退。該部分穿透部分反射元件反射及穿透比率固定，從而不影響雷射加工。
請參閱圖1，本發明實施例提供之雷射加工系統100，包括一雷射二極管10，一雷射功率控制器20連接該雷射二極管10，部分穿透部分反射元件30，一反射元件40，以及一功率感測器50。
該雷射二極管10用於發出一雷射光束12。本實施例中，待加工件200為一模仁，該雷射光束12波長為1035nm。該雷射功率控制器20為一電路器件，其可控制輸入給該雷射二極管10之電壓及電流，從而可以調整該雷射光束12之功率或使該雷射光束12保持一預定功率。
該部分穿透部分反射元件30設置於該雷射光束12對一待加工件200之光路上，其相對該雷射光束12之光路傾斜設置。該雷射光束12之一部分雷射光線35被該部分穿透部分反射元件30反射。該部分穿透部分反射元件30反射及穿透比率固定，該反射之雷射光線35以不大於該雷射光束12之能量之5%為佳。
該反射元件40用於接收並反射該部分穿透部分反射元件30反射之雷射光線。該反射元件40之反射率越接近100%越好。
該部分穿透部分反射元件30可以通過該部分穿透部分反射元件30之構成實現。例如，該部分穿透部分反射元件30可以包括一玻璃基底32及一鍍在該玻璃基底32之其中一個表面之反射膜層34。該玻璃基底32對該雷射光束12具有高穿透率，該反射膜層34具有一定反射率，亦具有一定穿透率。該反射膜層34之反射率可以由其材料及厚度決定。
該部分穿透部分反射元件30反射該雷射光線35目的為對該雷射光束12之功率進行實時偵測，其僅需要反射一小部分雷射光線35，而對該雷射光束12對待加工件200之加工不構成影響。本實施例中，該部分穿透部分反射元件30之面積大於該雷射光束12於該部分穿透部分反射元件30位置之光斑面積，即雷射光束12自該部分穿透部分反射元件30穿過而到達待加工件200。該部分穿透部分反射元件30反射及穿透比率固定，從而不影響雷射加工。
該功率感測器50用於接收並感測該反射元件40反射之雷射光線45之功率。該功率感測器50為一光功率感測器，其通過感測該反射之雷射光線45之能量強度來判斷該雷射光束12之功率。
該功率感測器50産生一功率訊號給該雷射功率控制器20，該雷射功率控制器20根據該功率訊號調整該雷射二極管10之輸入電壓或電流值，從而使該雷射光束12保持一預定功率。
通過上述雷射加工系統100，加工時雷射功率之飄移和衰退可以得到實時補償，從而待加工件200之加工深度可以均勻。
上述待加工件200可以置於一移動台300上，從而方便對不同位置進行加工。
可以理解，在其它實施方式中，該雷射加工系統100可以省略反射元件40，該功率感測器50直接接收並感測該部分穿透部分反射元件30反射之雷射光線35之功率。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100．．．雷射加工系統
10．．．雷射二極管
20．．．雷射功率控制器
30．．．部分穿透部分反射元件
40．．．反射元件
50．．．功率感測器
32．．．玻璃基底
34．．．反射膜層
200．．．待加工件
300．．．移動台
12．．．雷射光束
35,45．．．雷射光線
圖1係本發明實施例提供之雷射加工系統用於加工一模仁塊時之示意圖。
100．．．雷射加工系統
10．．．雷射二極管
20．．．雷射功率控制器
30．．．部分穿透部分反射元件
40．．．反射元件
50．．．功率感測器
32．．．玻璃基底
34．．．反射膜層
200．．．待加工件
300．．．移動台
12．．．雷射光束
35,45．．．雷射光線

Claims (8)

  1. 一種雷射加工系統，其包括：
    一雷射二極管，用於發出一雷射光束；
    一雷射功率控制器連接該雷射二極管，用於控制該雷射二極管發出一預定功率之雷射光束；
    一部分穿透部分反射元件設置於該雷射光束對一待加工件之光路上；以及
    一功率感測器用於接收並感測該部分穿透部分反射元件反射之雷射光線之功率，然後産生一功率訊號給該雷射功率控制器，該雷射功率控制器根據該功率訊號調整該雷射二極管之輸入電壓或電流值，從而使該雷射光束保持該預定功率。
  2. 如請求項1所述之雷射加工系統，其中：該雷射加工系統還包括一反射元件用於接收並反射該部分穿透部分反射元件反射之雷射光線至該功率感測器。
  3. 如請求項2所述之雷射加工系統，其中：該部分穿透部分反射元件之反射率低於該反射元件之反射率。
  4. 如請求項3所述之雷射加工系統，其中：該部分穿透部分反射元件之反射率為5%。
  5. 如請求項1所述之雷射加工系統，其中：該部分穿透部分反射元件包括一玻璃基底及一鍍在該玻璃基底朝向該雷射二極管之表面之反射膜層。
  6. 如請求項5所述之雷射加工系統，其中：該部分穿透部分反射元件相對該雷射光束之光路傾斜設置。
  7. 如請求項1所述之雷射加工系統，其中：該部分穿透部分反射元件之面積大於該雷射光束於該部分穿透部分反射元件位置之光斑面積。
  8. 如請求項1所述之雷射加工系統，其中：該雷射光束波長為1035nm。
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