WO2009012913A1 - Optische anordnung zur erzeugung von multistrahlen - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to an arrangement for generating multi-jets.
  • Material processing is increasingly playing an important role in modern production technology.
  • workpieces are irradiated with laser beams.
  • Linear axes and / or scanners are used to position the laser beams.
  • high speed axes or scanners are required.
  • the positioning unit must provide e-standard accelerations.
  • the positioning unit must ensure high precision for micromachining. This leads to complex and heavy structures.
  • the positioning unit consumes enormous energy due to the constant acceleration and deceleration of the components. This results in high operating costs.
  • the object of the invention is to avoid the above-mentioned problems.
  • the problem is solved by optical arrangements, with which multi-beams are generated for the parallel processing.
  • the processing is carried out in parallel with a plurality of jets.
  • the speed of the positioning unit can be reduced accordingly. This significantly reduces the required acceleration while maintaining the same productivity.
  • the mechanical requirements of the system and the operating costs are drastically reduced.
  • FIG. 1 schematically shows an optical arrangement for the sequential division of a radiation field by means of a beam splitter
  • FIG. 2a shows an arrangement for the sequential division of a beam by means of retardation plates and beamdisplacers
  • FIG. 2b shows the division of a radiation field by means of retardation plates and birefringent prisms
  • FIG. 3 shows an arrangement which uses a lens array
  • FIG. 4 shows the arrangement of FIG. 3 with additional imaging optics
  • FIG. 5 shows an arrangement which uses an array of optical waveguides
  • FIG. 6 shows the arrangement of FIG. 5 with additional imaging optics
  • FIG. 7 shows an arrangement with which the radiation field is divided by reflective elements
  • FIG. 8 shows an arrangement comparable to that of FIG. 7, but which uses reflective prisms
  • FIG. 9 shows the arrangement of FIG. 8 with additional focusing lenses
  • FIG. 10 shows the arrangement of FIG. 8 with imaging optics
  • FIG. 11 shows the arrangement of FIG. 8 with respective imaging optics in the form of a telescope comprising two lenses
  • FIG. 12 shows a figure of the rectangular radiation cross section produced by a slab laser
  • FIG. 13 is a graph showing a top-hat distribution of the real-field radiation field
  • FIG. 14 shows the intensity distribution of a Gaussian beam
  • FIG. 15 shows a lambda / 2 retardation plate, covering approximately half of the beam
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the superposition of the two beams by means of two birefringent prisms.
  • FIG. 17a shows a diagram showing the intensity distribution of both partial beams after the birefringent prism pair,
  • FIG. 17b shows the intensity distribution of the two superposed partial beams
  • FIG. 18 shows a further optical arrangement with a lambda / 2 retardation plate and a polarization beam splitter
  • 19 shows an arrangement with a lambda / 2 retardation plate and a beam offset.
  • FIG. 1 schematically shows an optical arrangement for the sequential division of a radiation field.
  • the radiation field 1 is divided by a first beam splitter 63 into two beams.
  • the two beams are further divided in each case with a beam splitter 63 (deflecting mirrors 41 are provided for deflecting the beams).
  • the output beams may have different or equal power / energy.
  • FIG. 2 a shows a further optical arrangement for the sequential division of a radiation field 1.
  • the polarization state of the input radiation field is influenced in a targeted manner by a phase delay plate 71.
  • a Beamdisplacer 62 After passing through the Beamdisplacer 62, the radiation field 1 is divided by polarization into two beams. The polarization of the two beams is changed by the subsequent phase delay plate 71. After passing through the subsequent beam displacer 62 four output beams 11.
  • the division of the radiation field by polarization can also be effected by means of prisms of birefringent crystals 64, 66 (see FIG.
  • a further embodiment (which is not shown in detail) for splitting the radiation field can be effected by means of optical waveguides.
  • the radiation field is coupled into an optical waveguide.
  • the power of the radiation field can be divided by a Y branch into two optical fibers.
  • the power or energy in the two optical waveguides can be further divided by a respective y-branch in a total of four optical fibers. In this way, a plurality of beams can be generated.
  • a plurality of optical fibers may be tightly connected to the optical fiber. In this way, the power of the radiation field is distributed in the plurality of optical fibers and thus generates a plurality of beams.
  • a further embodiment in conjunction with optical waveguides is that in the optical waveguide grating structures for diffracting the light output or energy are generated from the optical waveguide, which are distributed along the optical waveguide continuously or so that a line-like radiation field or a plurality of beams is generated or . become.
  • the division of the radiation field can also be realized with one or more diffractive optical element (s).
  • FIG. 3 shows an optical arrangement for splitting a radiation field 3 with a lens array 46.
  • the radiation field 3 is widened in cross-section.
  • the lens array 46 divides the cross-section of the radiation field 3 into a plurality of segments. Each of the segments corresponds to an output beam 6.
  • the lens array 46 may be formed both one-dimensionally and two-dimensionally.
  • the beam array or radiation field consisting of the output beams 6 can be used directly for the application, for example for parallel material processing. To the flexibility, z.
  • the beam array can be imaged by means of imaging optics 47 in a beam array of individual beams 4 on the workpiece (see Figure 4). In practice, it is usually advantageous to use a telecentric imaging unit for a figure.
  • a further increase in flexibility results when the individual beam is coupled into an optical waveguide 45 and transported to the workpiece (see FIG.
  • the beams emerging from optical fibers can be imaged onto a workpiece (see Figure 6).
  • each beam emerging from the optical waveguide can be individually imaged onto a workpiece by means of its own optics.
  • the division of the radiation field 3 can also take place by means of reflective elements.
  • a plurality of mirrors 42 are used, which are arranged such that their edges group the radiation field 3 with respect to the cross section and subdivide them into multi-output beams 8.
  • Such arrangements, having staggered mirrors, have the advantage that the distances between the adjacent beams are simply varied by the spacings between the adjacent mirrors 42, as needed.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which reflective prisms 43 are used instead of the mirrors 42 which can be seen in FIG.
  • the output beams 8 can be transformed with a lens arrangement into output beams 9 or focused on the workpiece, as shown in FIG.
  • FIG. 10 shows the possibility of imaging the output beams 8 in each case by means of an optical system into a beam 2 for parallel processing.
  • Figure 11 shows an optic of two lenses 16 and 17, which essentially form a telescope (a type of image relay optics).
  • the power or the energy of the individual beam can be the same or different.
  • the dimension of the individual beam can be selected by selecting the Ab Strukturs L. Focusing optics are designed the same or different.
  • absorbers of different attenuation and / or coated plates of different transmission can be used.
  • arrangements of polarization changing components such as phase retardation plates, and polarization beam splitters, or even polarizers, beamdisplacers, can be used to balance the power or energy under the beams.
  • the radiation field In the case of a spatial distribution of the radiation field by grouping the beam cross section, it is advantageous for the radiation field to have a top hat intensity distribution at the point where it is divided by the lens, mirror or prism array, etc., in cross section.
  • the radiation field it is advantageous for the radiation field to have a linear or rectangular beam cross section 51, as shown in the real image of FIG. 12.
  • the intensity distribution is substantially uniform (top hat distribution). In the other direction, it may have a Gaussian shape, or be top-hat or multimodal.
  • Such beams can be generated from lasers with a rectangular cross-section.
  • An example of such lasers is the slab laser.
  • a radiation field which has a rectangular or square cross section and in which the intensity distribution at the two edges is a top hat distribution 52, as shown by the real image of FIG.
  • Particularly suitable for this purpose are disk lasers and fiber lasers with a rectangular or square reinforcement cross section.
  • a top-intensity distribution can be generated by means of an integrator, an arrangement of lens arrays and / or prism arrays. Also, aspheric lenses and / or mirrors may be used to produce a top hat intensity distribution be used.
  • the beam quality M 2 of such top-hat beams is in the range of a few tens.
  • Figure 14 shows the intensity distribution of a Gaussian beam. It is assumed that the Gaussian beam is linearly polarized.
  • a lambda / 2 retardation plate 7 is used in the beam path.
  • the lambda / 2 retardation plate 7 is arranged so that about half of the beam passes through the lambda / 2 retardation plate. This means that half of the beam cross section is covered by the lambda / 2 retardation plate 7 (see FIG. Behind the lambda / 2-retardation plate 7, the beam is divided in cross section into two partial beams with different polarization.
  • the polarization of the partial beam passed through the lambda / 2 retardation plate 7 is rotated by 90 °, while the polarization of the other partial beam remains unchanged. This is indicated by the symbols "circle with a dot" and "arrow” (see figures 15 and 16).
  • rotators can also be used to change the polarization.
  • the two beams can be spatially superimposed for homogenization without beam quality loss (see Figure 16).
  • the two partial beams 56, 57 (with the polarization "t" and "•” pass through the birefringent prism 26. Due to the different polarization, the two partial beams are refracted differently by the birefringent prism 26, so that the two partial beams intersect spatially and their A parallel superposition of the intensity of both partial beams 56, 57 can be achieved by arranging a second birefringent prism 26 at the location where the two partial beams 56 and 57 substantially cover each other (see Figure 17a) Case, the superimposed beam has the highest beam quality.
  • the two beams are relatively offset by about 1.06 times the radius of the Gaussian beam. Since the two beams have orthogonal polarizations, the intensity of the superimposed beams is the sum of the intensities of the two beams without interference between the two beams (compare curves 56, 57 and 58 in Figs. 17a and 17b). In this case, the intensity modulation of the total beam is less than 4%.
  • an intensity distribution can be achieved which shows a defined modulation; for example, a higher intensity at the edge than in the middle or vice versa.
  • Such a radiation field with a homogeneous intensity distribution can be widened in cross section and spatially grouped and divided by an arrangement of a lens array and / or a mirror array in cross section.
  • FIG 18 shows an optical arrangement according to the invention.
  • the polarizer or polarization beam splitter 23 has two polarizing interfaces 91 and 92. At this time, the s-polarized sub-beam 81 is first reflected downward by the polarizing interface 92.
  • the polarizing interface 91 reflects the partial beam 81 and directs it again in the direction of the partial beam 82. Thereafter, the two partial beams extend substantially parallel to each other.
  • Figure 19 shows an embodiment in which a beam shifter 61 is used.
  • Behind the lambda / 2-delay plate 7 arise from the linearly polarized radiation field two partial beams 81, 82 with mutually perpendicular polarization.
  • the two sub-beams pass through the beam displacer 61.
  • Behind the beam displacer 61 the two sub-beams are superimposed in cross-section with the same or essentially the same direction of propagation.
  • the overlap of the cross sections of the two beams can be determined simply by the length of the beam displacer 61 along the propagation direction in relation to the beam radius.
  • the intensity of the total output beam 36, 37, 78 corresponds to the sum of the intensities of the two partial beams; the intensity distribution of the superimposed beams is shown in FIG. 17b.
  • the interference and the associated strong intensity modulation are suppressed.
  • the radiation field as explained here, can be derived by a square or rectangular aperture from a beam with an arbitrary cross-section. This is always associated with a loss of performance.
  • a beam with a square or rectangular cross section can be generated with a slab laser whose gain volume has a square or rectangular cross section.
  • a disk laser is formed so that the disk-shaped medium is pumped with pumping or pumping radiation such that it has a square or rectangular gain region.
  • rays having a rectangular or square cross section can be formed by making the cross section of the beam guiding core rectangular or square.
  • optical arrangements proposed here according to the invention can be advantageously used in installations which, for example, for scribing thin-film solar modules, structuring Si-solar wafers, drilling Si wafers, producing Contacts, etc. are used. Compared to single beam machining, the required speed and system mechanics and wear requirements are significantly reduced. Furthermore, the operating costs for a parallel processing due to the low power requirements are significantly lower.
  • optical arrangements are described with which a radiation field is grouped or divided into a plurality of beams.
  • the radiation field is split sequentially by beam splits arranged one behind the other.
  • the radiation field is grouped and split by the edges of arrays of optical components, such as lenses and / or mirrors, in cross-section.
  • the beams thus produced are used for parallel applications such as drilling, cutting, ablation, stripping and structuring.

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Abstract

Die Erfindung betrifft optische Anordnungen, mit denen ein Strahlungsfeld in eine Vielzahl von Strahlen gruppiert bzw. aufgeteilt wird. Bei einer Gruppe der optischen Anordnungen wird das Strahlungsfeld sequenziell durch hinter einander angeordnete Beamsplitter aufgeteilt. Bei der anderen Gruppe der optischen Anordnungen wird das Strahlungsfeld durch die Kanten bzw. Ecken von Arrays aus optischen Komponenten, wie Linsen und/oder Spiegeln, im Querschnitt gruppiert und aufgeteilt. Die so erzeugten Strahlen werden für parallele Anwendungen, wie Bohren, Schneiden, Abtragen, Entschichten und Strukturieren, verwendet.

Description

Optische Anordnung zur Erzeugung von Multistrahlen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Multistrahlen. Die Materialbearbeitung spielt zunehmend eine wichtige Rolle in der modernen Produktionstechnik. Dabei werden Werkstücke mit Laserstrahlen bestrahlt. Zur Positionierung der Laserstrahlen werden lineare Achsen und/oder Scanner verwendet. Um eine hohe Produktivität zu erreichen, sind aber Achsen oder Scanner mit hoher Geschwindigkeit erforderlich. Für eine hohe Geschwindigkeit muss die Positionierungseinheit e- norme Beschleunigungen bereitstellen. Gleichzeitig muss die Positionierungseinheit eine hohe Präzision für eine Mikrobearbeitung gewährleisten. Dies führt zu aufwendigen und schweren Aufbauten. Des Weiteren verbraucht die Positionierungseinheit wegen der ständigen Beschleunigung und Abbremsung der Bauteile enorme Energie. Dadurch ergeben sich hohe Betriebkosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Probleme zu vermeiden. Gelöst wird die Aufgabe durch optische Anordnungen, mit denen Multistrahlen für die parallele Bearbeitung erzeugt werden.
Erfindungsgemäß wird die Bearbeitung mit mehreren Strahlen parallel durchgeführt. Bei einer gleich bleibenden Produktivität kann daher die Geschwindigkeit der Positionierungseinheit entsprechend reduziert werden. Dadurch wird die erforderliche Beschleunigung bei gleicher Produktivität wesentlich reduziert. Die mechanischen Anforderungen an die Anlage und die Betriebskosten werden drastisch reduziert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Grundzüge der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 schematisch eine optische Anordnung zur sequenziellen Aufteilung eines Strahlungsfeldes mittels Strahlteiler,
Figur 2a eine Anordnung zur sequenziellen Aufteilung eines Strahls mittels Verzögerungsplatten und Beamdisplacer,
BESTATIGUNGSKOPIE Figur 2b die Aufteilung eines Strahlungsfelds mittels Verzögerungsplatten und doppelbrechenden Prismen,
Figur 3 eine Anordnung, die ein Linsenarray einsetzt,
Figur 4 die Anordnung der Figur 3 mit einer zusätzlichen Abbildungsoptik,
Figur 5 eine Anordnung, die ein Array von Lichtwellenleitern einsetzt,
Figur 6 die Anordnung der Figur 5 mit einer zusätzlichen Abbildungsoptik,
Figur 7 eine Anordnung, mit der das Strahlungsfeld durch reflektive Elemente aufgeteilt wird,
Figur 8 eine Anordnung, vergleichbar mit derjenigen der Figur 7, die aber reflektive Prismen einsetzt,
Figur 9 die Anordnung der Figur 8 mit zusätzlichen fokussierenden Linsen,
Figur 10 die Anordnung der Figur 8 mit Abbildungsoptiken,
Figur 11 die Anordnung der Figur 8 mit jeweiligen Abbildungsoptiken in Form eines Teleskops aus zwei Linsen,
Figur 12 eine Figur des von einem Slablaser erzeugten rechteckigen Strahlungsquerschnitts,
Figur 13 eine Grafik, die eine Top-hat-Verteilung des real aufgenommenen Strahlungsfelds zeigt,
Figur 14 die Intensitätsverteilung eines Gauß'schen Strahls,
Figur 15 eine Lambda/2-Verzögerungsplatte, mit der etwa die Hälfte des Strahls abgedeckt ist,
Figur 16 ein Diagramm, das die Überlagerung der beiden Strahlen mittels zwei doppelbrechenden Prismen darstellt, Figur 17a ein Diagramm, das die Intensitätsverteilung beiden Teilstrahlen nach dem doppelbrechenden Prismenpaar zeigt,
Figur 17b die Intensitätsverteilung der beiden überlagerten Teilstrahlen,
Figur 18 eine weitere optische Anordnung mit einer Lambda/2-Verzögerungsplatte und einem Polarisationsstrahlteiler, und
Figur 19 eine Anordnung mit einer Lambda/2-Verzögerungsplatte und einem Strahlversetzer.
Figur 1 zeigt schematisch eine optische Anordnung zur sequenziellen Aufteilung eines Strahlungsfeldes. Dabei wird das Strahlungsfeld 1 durch einen ersten Strahlteiler 63 in zwei Strahlen aufgeteilt. Die beiden Strahlen werden weiter mit jeweils einem Strahlteiler 63 aufgeteilt (zur Umlenkung der Strahlen sind Umlenkspiegel 41 vorgesehen). Daraus ergeben sich vier Ausgangsstrahlen, die mit dem Bezugszeichen 11 gekennzeichnet sind. Entsprechend den Anforderungen, die an eine spezielle Anwendung gestellt sind, können die Ausgangsstrahlen unterschiedliche oder gleiche Leistung/Energie aufweisen.
Figur 2a zeigt eine weitere optische Anordnung zur sequenziellen Aufteilung eines Strahlungsfelds 1. Bei dieser Anordnung wird der Polarisationszustand des Eingangsstrahlungsfeldes durch eine Phasenverzögerungsplatte 71 gezielt beeinflusst. Danach folgt ein Beamdisplacer 62. Nach Durchgang durch den Beamdisplacer 62 wird das Strahlungsfeld 1 durch Polarisation in zwei Strahlen aufgeteilt. Die Polarisation der beiden Strahlen wird durch die darauf folgende Phasenverzögerungsplatte 71 geändert. Nach Durchgang durch die danach folgenden Beamdisplacer 62 entstehen vier Ausgangsstrahlen 11.
Die Aufteilung des Strahlungsfeldes durch Polarisation kann auch mittels Prismen aus doppelbrechenden Kristallen 64, 66 erfolgen (vgl. Figur 2b).
Soweit in den einzelnen Figuren Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, so können Ausführungen zu einer Ausführungsform analog auf andere Ausführungsformen übertragen werden. Auch können die Anordnungen der einzelnen Figu- ren entsprechend kombiniert oder äquivalente Bauteile gegeneinander ausgetauscht werden.
Eine weitere Ausführung (die nicht näher gezeigt ist) zur Aufteilung des Strahlungsfelds kann mittels Lichtwellenleiter erfolgen. Dabei wird das Strahlungsfeld in einen Lichtwellenleiter eingekoppelt. Die Leistung bzw. Energie des Strahlungsfeldes kann durch einen Y-Zweig in zwei Lichtwellenleiter aufgeteilt werden. Die Leistung bzw. Energie in den beiden Lichtwellenleitern kann weiter durch jeweils einen y-Zweig in insgesamt vier Lichtwellenleiter aufgeteilt werden. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Strahlen generiert werden.
Als eine Alternative kann an den Lichtwellenleiter eine Vielzahl von Lichtwellenleiter eng angebunden werden. Auf diese Weise wird die Leistung bzw. Energie des Strahlungsfeldes in die Vielzahl von Lichtwellenleiter verteilt und somit eine Vielzahl von Strahlen erzeugt.
Eine weitere Ausführung in Verbindung mit Lichtwellenleitern besteht darin, dass in dem Lichtwellenleiter Gitterstrukturen zur Beugung der Lichtleistung bzw. Energie aus dem Lichtwellenleiter erzeugt werden, die entlang des Lichtwellenleiters durchgehend oder so verteilt sind, dass ein linienartiges Strahlungsfeld oder eine Vielzahl von Strahlen erzeugt wird bzw. werden.
Die beiden oben genannten Ausführungsformen mit Lichtwellenleiter können auch kombiniert angewendet werden.
Die Aufteilung des Strahlungsfeldes kann auch mit einem oder mehreren diffraktiven Optikelement(en) realisiert werden.
Figur 3 zeigt eine optische Anordnung zur Aufteilung eines Strahlungsfeldes 3 mit einem Linsenarray 46. Dabei wird das Strahlungsfeld 3 im Querschnitt aufgeweitet. Das Linsenarray 46 unterteilt den Querschnitt des Strahlungsfeldes 3 in mehrere Segmente. Jedes der Segmente entspricht einem Ausgangsstrahl 6.
Das Linsenarray 46 kann sowohl eindimensional als auch zweidimensional ausgebildet werden. Das aus den Ausgangsstrahlen 6 bestehende Strahlarray bzw. Strahlungsfeld kann direkt zur Anwendung, beispielsweise für die parallele Materialbearbeitung, eingesetzt werden. Um die Flexibilität, z. B. den Arbeitsabstand, für eine bestimmte Anwendung zu erhöhen, kann das Strahlarray mittels einer Abbildungsoptik 47 in ein Strahlarray aus einzelnen Strahlen 4 auf dem Werkstück abgebildet werden (vgl. Figur 4). In der Praxis ist es meistens vorteilhaft, für eine Figur eine telezentrische Abbildungseinheit zu benutzen.
Eine weitere Erhöhung der Flexibilität ergibt sich, wenn der einzelne Strahl in einen Lichtwellenleiter 45 eingekoppelt und zu dem Werkstück transportiert wird (vgl. Figur 5). Für Anwendungen, wo kleine Spots benötigt werden, können die aus Lichtwellenleitern austretenden Strahlen auf ein Werkstück abgebildet werden (vgl. Figur 6). Des Weiteren kann jeder aus dem Lichtwellenleiter austretende Strahl mittels einer eigenen Optik individuell auf ein Werkstück abgebildet werden.
Wie in Figur 7 dargestellt ist, kann die Aufteilung des Strahlungsfeldes 3 auch mittels reflektiven Elementen erfolgen. Hierbei werden beispielsweise mehrere Spiegel 42 verwendet, die so angeordnet sind, dass deren Kanten das Strahlungsfeld 3 in Bezug auf den Querschnitt gruppieren und in Multiausgangsstrahlen 8 unterteilen. Solche Anordnungen, die stufenweise angeordnete Spiegel aufweisen, haben den Vorteil, dass die Abstände zwischen den benachbarten Strahlen einfach durch die Abstände zwischen den benachbarten Spiegeln 42, je nach Bedarf, variiert werden.
Figur 8 zeigt eine Ausführung, bei der anstelle der Spiegel 42, die in Figur 7 zu sehen sind, reflektive Prismen 43 verwendet werden.
Die Ausgangsstrahlen 8 können mit einer Linsenanordnung in Ausgangsstrahlen 9 transformiert bzw. auf Werkstück fokussiert werden, wie dies die Figur 9 zeigt.
Figur 10 zeigt die Möglichkeit, die Ausgangsstrahlen 8 jeweils mittels einer Optik in einen Strahl 2 zur parallelen Bearbeitung abzubilden. Figur 11 zeigt eine Optik aus zwei Linsen 16 und 17, die im wesentlich ein Teleskop bilden (eine Art einer Image- Relay-Optik). Die Leistung bzw. die Energie des einzelnen Strahls kann gleich oder unterschiedlich sein. Die Abmessung des einzelnen Strahls kann durch Auswahl der Abbildungsbzw. Fokussierungsoptik gleich oder unterschiedlich gestaltet werden.
Zum Ausgleich der Leistung bzw. Energie unter den Strahlen können Absorber unterschiedlicher Abschwächung und/oder beschichtete Platten unterschiedlicher Transmission verwendet werden. Auch Anordnungen aus polarisationsändernden Komponenten, wie Phasenverzögerungsplatten, und Polarisationsstrahlteiler oder auch wie Polarisatoren, Beamdisplacer, können zum Abgleichen der Leistung bzw. Energie unter den Strahlen verwendet werden.
Im Fall einer räumlichen Aufteilung des Strahlungsfeldes durch Gruppierung des Strahlquerschnitts ist es vorteilhaft, dass das Strahlungsfeld eine Top-hat- Intensitätsverteilung an der Stelle aufweist, wo es durch das Linsen-, Spiegel- oder Prismenarray, etc., im Querschnitt aufgeteilt wird.
Für den Fall, dass ein entlang einer Linie angeordnetes Strahlarray benötigt wird, ist es vorteilhaft, dass das Strahlungsfeld einen linienförmigen oder rechteckigen Strahlquerschnitt 51 hat, wie dies die reale Aufnahme der Figur 12 zeigt. Entlang der Länge des Querschnittes ist die Intensitätsverteilung im Wesentlichen gleichmäßig (Top-hat-Verteilung). In der anderen Richtung kann sie einen Gauß'schen Verlauf aufweisen, oder Top-hat oder multimodisch sein. Derartige Strahlen können aus Laser mit einem rechteckigen Querschnitt generiert werden. Ein Beispiel derartiger Laser ist der Slablaser.
Zur Erzeugung eines zweidimensionalen Strahlarrays ist es vorteilhaft, ein Strahlungsfeld zu verwenden, das einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt hat und bei dem die Intensitätsverteilung an den beiden Kanten eine Top-hat-Verteilung 52 ist, wie dies die reale Aufnahme der Figur 13 zeigt. Geeignet hierzu sind insbesondere Scheibenlaser und Faserlaser mit einem rechteckigen oder quadratischen Verstärkungsquerschnitt.
Eine Top-hat Intensitätsverteilung kann mittels eines Integrators, einer Anordnung aus Linsenarrays und/oder aus Prismenarrays generiert werden. Auch asphärische Linsen und/oder Spiegel können zur Erzeugung einer Top-hat-Intensitätsverteilung verwendet werden. Die Strahlqualität M2 derartiger Top-hat-Strahlen liegt im Bereich von einigen 10.
Für viele Anwendungen wird jedoch ein Strahl mit höherer Strahlqualität gefordert. In diesem Fall werden optische Anordnungen zur Erzeugung eines Strahlungsfeldes der Top-hat-Intensitätsverteilung mit Gauß'schen Strahlen durch Verwendung von Phasenverzögerungsplatten und Polarisationselementen vorgeschlagen.
Figur 14 zeigt die Intensitätsverteilung eines Gauß'schen Strahls. Es wird vorausgesetzt, dass der Gauß'sche Strahl linear polarisiert ist. Wie in Figur 15 und Figur 16 dargestellt ist, wird in dem Strahlengang eine Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 verwendet. Die Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 wird so angeordnet, dass etwa die Hälfte des Strahls die Lambda/2-Verzögerungsplatte durchläuft. Das bedeutet, dass die Hälfte des Strahlquerschnitts durch die Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 abgedeckt wird (vgl. Figur 15). Hinter der Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 wird der Strahl im Querschnitt in zwei Teilstrahlen mit unterschiedlicher Polarisation unterteilt. Die Polarisation des durch die Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 hindurch gelaufenen Teilstrahls wird um 90° gedreht, während die Polarisation des anderen Teilstrahls unverändert bleibt. Dies wird jeweils mit den Symbolen "Kreis mit einem Punkt" und "Pfeil" angedeutet (vgl. Figuren 15 und 16).
An Stelle der Phasenverzögerungsplatten können auch Rotatoren zur Veränderung der Polarisation verwendet werden.
Die beiden Strahlen können räumlich zwecks Homogenisierung ohne Strahlqualitätsverlust überlagert werden (vgl. Figur 16). Die beiden Teilstrahlen 56, 57 (mit der Polarisation "t" und "•" laufen durch das doppelbrechende Prisma 26. Aufgrund der unterschiedlichen Polarisation werden die beiden Teilstrahlen durch das doppelbrechende Prisma 26 unterschiedlich gebrochen, so dass sich die beiden Teilstrahlen räumlich schneiden und deren Intensität überlagern. Eine parallele Überlagerung der Intensität von beiden Teilstrahlen 56, 57 kann erreicht werden, indem ein zweites doppelbrechendes Prisma 26 an der Stelle angeordnet, wo sich die beiden Teilstrahlen 56 und 57 im Wesentlichen gegenseitig abdecken (vgl. Figur 17a). In diesem Fall hat der überlagerte Strahl die höchste Strahlqualität.
Durch geeignete Auswahl der Abstände zwischen den beiden doppelbrechenden Prismen können die beiden Strahlen relativ um etwa das 1 , 06-fache des Radius vom Gauß'schen Strahl ineinander versetzt werden. Da die beiden Strahlen senkrecht zueinander stehende Polarisationen haben, ist die Intensität der überlagerten Strahlen die Summe der Intensitäten der beiden Strahlen ohne Interferenz zwischen den beiden Strahlen (vgl. Kurven 56, 57 und 58 in den Figuren 17a und 17b). In diesem Fall beträgt die Intensitätsmodulation des Gesamtstrahls weniger als 4%.
Weiterhin kann durch geeignete Verschiebung zwischen den beiden Teilstrahlen 56, 57 eine Intensitätsverteilung erreicht werden, die eine definierte Modulation zeigt; zum Beispiel eine höhere Intensität am Rand als in der Mitte oder umgekehrt.
Ein solches Strahlungsfeld mit homogener Intensitätsverteilung kann im Querschnitt aufgeweitet und räumlich durch eine Anordnung eines Linsenarray und/oder eines Spiegelarrays im Querschnitt gruppiert und aufgeteilt werden.
Figur 18 zeigt eine optische Anordnung gemäß der Erfindung. Der Polarisator bzw. Polarisationsstrahlteiler 23 weist zwei polarisierende Grenzflächen 91 und 92 auf. Dabei wird der s-polarisierte Teilstrahl 81 durch die polarisierende Grenzfläche 92 zuerst nach unten reflektiert. Die polarisierende Grenzfläche 91 reflektiert den Teilstrahl 81 und lenkt ihn wieder in die Richtung des Teilstrahls 82. Danach breiten sich die beiden Teilstrahlen im Wesentlichen parallel zu einander aus.
Figur 19 zeigt eine Ausführungsform, bei der ein Strahlversetzer 61 verwendet wird. Hinter der Lambda/2-Verzögerungsplatte 7 entstehen aus dem linear polarisierten Strahlungsfeld zwei Teilstrahlen 81 , 82 mit senkrecht zueinander stehender Polarisation. Die beiden Teilstrahlen laufen durch den Strahlversetzer 61. Hinter dem Strahlversetzer 61 werden die beiden Teilstrahlen im Querschnitt mit gleicher oder im Wesentlichen gleicher Ausbreitungsrichtung überlagert. Die Überlappung der Querschnitte der beiden Strahlen kann einfach durch die Länge des Strahlversetzers 61 entlang der Ausbreitungsrichtung in Relation des Strahlradius bestimmt werden. Da die beiden Strahlen eine senkrecht zueinander stehende Polarisation haben, entspricht die Intensität des gesamten Ausgangsstrahls 36, 37, 78 der Summe der Intensitäten der beiden Teilstrahlen; die Intensitätsverteilung der überlagerten Strahlen ist in Figur 17b gezeigt. Damit werden die Interferenz und die damit verbundene starke Intensitätsmodulation unterbunden. Durch Auswahl der Länge vom Strahlverset- zer kann die Überlagerung und somit die Intensitätsverteilung des Gesamtstrahls gemäß den speziellen Anforderungen eingestellt werden. Eine bevorzugte Länge des Strahls wird dadurch bestimmt, dass die beiden Teilstrahlen relativ ineinander um etwa den Strahlradius bzw. die Halbbreite vom Ausgangsstrahlungsfeld verschoben sind.
Das Strahlungsfeld, wie es hier erläutert ist, kann durch eine quadratische oder rechteckige Blende aus einem Strahl mit einem beliebigen Querschnitt abgeleitet werden. Dies ist immer mit einem Leistungsverlust verbunden.
Verlustfrei kann ein Strahl mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt mit einem Slablaser, deren Verstärkungsvolumen einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt haben, generiert werden. Zur Erzeugung eines Strahls mit einem quadratischen oder rechteckigen Querschnitt wird ein Scheibenlaser so ausgebildet, dass das scheibenförmige Medium mit Pumpstrahl oder Pumpstrahlen derart gepumpt wird, dass es einen quadratischen oder rechteckigen Verstärkungsbereich hat.
Auch mit Faserlasern können Strahlen mit einem rechteckigen oder quadratischen Querschnitt erzeugt werden, indem der Querschnitt des Strahl führenden Kerns rechteckig bzw. quadratisch ausgebildet wird.
Viele großflächige Produkte, wie Flachdisplay und Fotovoltaik-Module, weisen parallel angeordnete und sich wiederholende Strukturen mit elektrischen Kontakten bzw. elektrischer Isolation auf. Zur Produktion solcher Produkte können die hier gemäß der Erfindung vorgeschlagenen optische Anordnungen vorteilhaft in Anlagen verwendet werden, die zum Beispiel zum Scribing von Dünnschicht-Solar-Modulen, zum Strukturieren von Si-Solar-Wafer, zum Bohren von Si-Wafer, zum Erzeugen von Kontakten, etc. eingesetzt werden. Im Vergleich zu einer Bearbeitung mit einem einzelnen Strahl werden die erforderliche Geschwindigkeit und die Anforderungen an die Mechanik der Anlage und der Verschleiß erheblich reduziert. Weiterhin sind die Betriebskosten bei einer parallelen Bearbeitung aufgrund des geringen Leistungsbedarfs erheblich geringer. Vorstehend sind unter anderem optische Anordnungen beschrieben, mit denen ein Strahlungsfeld in eine Vielzahl von Strahlen gruppiert bzw. aufgeteilt wird. Bei einer Gruppe der optischen Anordnungen wird das Strahlungsfeld sequenziell durch hinter einander angeordnete Beamsplitter aufgeteilt. Bei der anderen Gruppe der optischen Anordnungen wird das Strahlungsfeld durch die Kanten bzw. Ecken von Arrays aus optischen Komponenten, wie Linsen und/oder Spiegeln, im Querschnitt gruppiert und aufgeteilt. Die so erzeugten Strahlen werden für parallele Anwendungen, wie Bohren, Schneiden, Abtragen, Entschichten und Strukturieren, verwendet.

Claims

Patentansprüche
1. Optische Anordnung zur Erzeugung von MultiStrahlen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strahlungsfeld (1 ; 3) verwendet wird, das durch diskret angeordnete optische Komponenten (63; 64, 66; 45; 42; 43) mindestens in zwei Strahlen (11 ; 6; 4; 5; 8; 9; 2; 37; 36; 78) unterteilt wird.
2. Optische Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die diskret angeordneten optischen Komponenten aus Phasenverzögerungsplättchen (7) und Polarisationselementen bestehen.
3. Optische Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Strahlungsfeldes (1 ; 3) durch diskrete Kanten bzw. Umfange von optischen Komponenten (63; 64, 66; 45; 42; 43) räumlich mindesten in zwei Teile gruppiert wird und damit mindestens zwei Strahlen (11 ; 6; 4; 5; 8; 9; 2; 37; 36; 78) gebildet werden.
4. Optische Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die diskret angeordneten optischen Komponenten ein ein- oder zweidimensionales Linsenarray (63; 64, 66; 45; 42; 43) bilden.
5. Optische Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die diskret angeordneten optischen Komponenten ein ein- oder zweidimensionales Prismenar- ray (64, 66; 43; 26) bilden.
6. Optische Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die diskret angeordneten optischen Komponenten ein ein- oder zweidimensionales Spiegelarray (63; 42) bilden.
7. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen jeweils in einen Lichtwellenleiter (45) eingekoppelt werden und die Lichtwellenleiter ein ein- oder zweidimensionales Lichtwellenleiterarray bilden.
8. Optische Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiter (45) im Wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
9. Optische Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht- wellenleiterarray durch eine dünne Glasplatte gebildet werden, in der ein Array von Wellenleiter monolithisch eingeschrieben wird.
10. Optische Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschreiben des Lichtwellenleiterarrays thermomechanisch, thermooptisch, elektroop- tisch, magnetooptisch oder mit einem Laserstrahl vorgenommen ist.
11. Optische Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiter (45) im Wesentlichen einen runden Querschnitt aufweisen.
12. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld (1 ; 3) durch eine Laserstrahlquelle gebildet wird.
13. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld (1; 3) durch Überlagerung von mindestens zwei Laserstrahlquellen gebildet wird.
14. Optische Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlquellen (1 ; 3) zumindest zum Teil eine unterschiedliche Polarisation haben.
15. Optische Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlquellen zumindest zum Teil unterschiedliche Wellenlängen haben.
16. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlqelle(n) Slablaser ist(sind).
17. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld (1 ; 3) eine im Wesentlichen rechteckige Intensitätsverteilung (52) aufweist, die in einer Richtung im Wesentlichen Top-hat ist.
18. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld (1 ; 3) eine im Wesentlichen rechteckige Intensitätsverteilung (52) aufweist, die in beiden Richtungen im Wesentlichen Top-hat ist.
19. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld (1 ; 3) eine im Wesentlichen runde Top-hat- Intensitätsverteilung aufweist.
20. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch ein oder mehrere Linsen- array(s) generiert wird.
21. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch ein oder mehrere Pris- menarray(s) generiert wird.
22. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch ein oder mehrere Spie- gelarray(s) generiert wird.
23. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch mindestens eine nichtsphärische Linse oder einen Spiegel generiert wird.
24. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch ein oder mehrere Lichtwellenleiter in planarer Bauweise, oder mit rechteckigen Querschnitt oder runden Querschnitt generiert wird.
25. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Top-hat-Intensitätsverteilung (52) durch eine Lambda/2-Phasen- verzögerungsplatte (7) und einen Polarisationsstrahlteiler (23) erzeugt wird, wobei etwa die Hälfte des Strahlungsfeldes die Lambda/2-Phasenverzögerungsplatte (7) durchläuft und die Polarisation um 90° gedreht wird und wobei die beiden Teile des Strahlungsfeldes mit dem Polarisationsstrahlteiler (23) überlagert werden.
26. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Strahlen mit einer Optik (47; 16, 17) auf ein oder mehrere Werkstück(e) abgebildet werden.
27. Optische Anordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik eine telezentrische Abbildungsoptik (16, 17) ist.
28. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelne Strahl mit einer ihm zugeordneten Optik fokussiert bzw. abgebildet wird.
29. Optische Anordnung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsoptik so ausgelegt wird, dass auf Werkstück die Intensitätsverteilung im Wesentlichen und mindestens in einer Richtung eine Top-hat- Intensitätsverteilung (52) ist.
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Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011106958A1 (zh) * 2010-03-05 2011-09-09 东莞宏威数码机械有限公司 四分等比例分光装置及具有该装置的激光刻线机
CN102248805A (zh) * 2010-05-21 2011-11-23 深圳泰德激光科技有限公司 激光打标装置及打标分光方法
CN102500922A (zh) * 2011-11-15 2012-06-20 华南师范大学 一种用于轻质合金熔接的方法与多光路系统
DE102012007601A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Innovavent Gmbh Optisches System für eine Anlage zur Bearbeitung von Dünnfilmschichten
WO2019158497A1 (de) * 2018-02-13 2019-08-22 Innovavent Gmbh Optisches system zum verarbeiten mindestens eines eintreffenden laserstrahls
EP3311947B1 (de) 2016-09-30 2019-11-20 Corning Incorporated Verfahren zur laserbearbeitung von transparenten werkstücken mittels nichtachsensymmetrischen strahlflecken
DE102019004853A1 (de) * 2019-07-14 2021-01-28 Keming Du Anordnung von Multi-Polygonen zur effektiven Nutzung von Laserleistung
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11186060B2 (en) 2015-07-10 2021-11-30 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
DE102020007923B3 (de) 2020-12-31 2022-05-05 Keming Du Optische Anordnungen zur Erzeugung von Multistrahlen
US11345625B2 (en) 2013-01-15 2022-05-31 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102375171B (zh) * 2011-11-09 2013-10-02 中国科学院物理研究所 一种衍射光学元件及其设计方法和在太阳能电池中的应用
DE102012219387B4 (de) * 2012-10-24 2022-03-24 Coretronic Corporation Beleuchtungsvorrichtung mit Pumplichtquelle und Leuchtstoffanordnung und Verfahren zum Betreiben einer solchen Beleuchtungsvorrichtung
CN203069871U (zh) * 2012-11-13 2013-07-17 深圳市华星光电技术有限公司 聚光装置及修补机
WO2015151812A1 (ja) * 2014-04-03 2015-10-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 蛍光分析器
CN103944059B (zh) * 2014-05-09 2017-02-15 西安炬光科技有限公司 一种高功率半导体激光器扩束系统
CN103941406B (zh) * 2014-05-09 2017-01-25 西安炬光科技有限公司 一种基于扩束的高功率半导体激光器光学整形方法及其装置
CN104158067B (zh) * 2014-08-22 2016-06-22 苏州大学 一种导线外皮的激光剥离方法
CN104475971B (zh) * 2014-11-04 2016-06-22 龚传波 一种分束激光多工位分时切割机及加工方法
CN104625423B (zh) * 2015-01-21 2016-01-20 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种激光打标控制方法、激光打标头以及激光打标机
CN105005149A (zh) * 2015-08-10 2015-10-28 武汉华工激光工程有限责任公司 一种对线偏振激光分光且分别进行控制打标的装置
JP6817716B2 (ja) * 2015-09-03 2021-01-20 ビアメカニクス株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
CN107571153B (zh) * 2017-08-28 2019-04-02 四川荷斐斯科技发展有限公司 一种便携式激光打磨机
CN107855642A (zh) * 2017-12-07 2018-03-30 英诺激光科技股份有限公司 一种分光装置
CN110253136A (zh) * 2019-06-12 2019-09-20 光越科技(深圳)有限公司 一种匀光装置、光匀化设备及匀光方法
CN114700628A (zh) * 2022-06-06 2022-07-05 一道新能源科技(衢州)有限公司 一种聚焦激光双折射perc电池片开槽装置
CN115609162B (zh) * 2022-12-19 2023-03-07 扬州艾镭激光设备有限公司 一种自动调高式激光打标机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0201306A2 (de) * 1985-05-08 1986-12-17 Lambda Photometrics Limited Gerät zur Herstellung einer gleichmässigen Beleuchtung auf einer Beleuchtungsstation
WO1995018984A1 (en) * 1994-01-07 1995-07-13 Coherent, Inc. Apparatus for creating a square or rectangular laser beam with a uniform intensity profile
EP1059139A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-13 Brodart S.A. Laser-Mikroperforation von thermoplastischen oder cellulosischen Filmen mittels optischer Fasern
WO2002013336A1 (en) * 2000-08-09 2002-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Laser system
US6400508B1 (en) * 1999-11-01 2002-06-04 Zhimin Liu Compact wavelength interleaver
EP1308767A2 (de) * 2001-11-06 2003-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Beleuchtungssystem und dessen Verwendung in Projektionssystem
US20060256335A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Becton, Dickinson And Company Optical beam-shaper

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0201306A2 (de) * 1985-05-08 1986-12-17 Lambda Photometrics Limited Gerät zur Herstellung einer gleichmässigen Beleuchtung auf einer Beleuchtungsstation
WO1995018984A1 (en) * 1994-01-07 1995-07-13 Coherent, Inc. Apparatus for creating a square or rectangular laser beam with a uniform intensity profile
EP1059139A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-13 Brodart S.A. Laser-Mikroperforation von thermoplastischen oder cellulosischen Filmen mittels optischer Fasern
US6400508B1 (en) * 1999-11-01 2002-06-04 Zhimin Liu Compact wavelength interleaver
WO2002013336A1 (en) * 2000-08-09 2002-02-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Laser system
EP1308767A2 (de) * 2001-11-06 2003-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Beleuchtungssystem und dessen Verwendung in Projektionssystem
US20060256335A1 (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Becton, Dickinson And Company Optical beam-shaper

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011106958A1 (zh) * 2010-03-05 2011-09-09 东莞宏威数码机械有限公司 四分等比例分光装置及具有该装置的激光刻线机
CN102248805A (zh) * 2010-05-21 2011-11-23 深圳泰德激光科技有限公司 激光打标装置及打标分光方法
CN102248805B (zh) * 2010-05-21 2015-05-27 深圳泰德激光科技有限公司 激光打标装置及打标分光方法
CN102500922A (zh) * 2011-11-15 2012-06-20 华南师范大学 一种用于轻质合金熔接的方法与多光路系统
DE102012007601A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Innovavent Gmbh Optisches System für eine Anlage zur Bearbeitung von Dünnfilmschichten
WO2013156384A1 (de) 2012-04-16 2013-10-24 Innovavent Gmbh Optisches system für eine anlage zur bearbeitung von dünnfilmschichten
US11345625B2 (en) 2013-01-15 2022-05-31 Corning Laser Technologies GmbH Method and device for the laser-based machining of sheet-like substrates
US11713271B2 (en) 2013-03-21 2023-08-01 Corning Laser Technologies GmbH Device and method for cutting out contours from planar substrates by means of laser
US11148225B2 (en) 2013-12-17 2021-10-19 Corning Incorporated Method for rapid laser drilling of holes in glass and products made therefrom
US11556039B2 (en) 2013-12-17 2023-01-17 Corning Incorporated Electrochromic coated glass articles and methods for laser processing the same
US11697178B2 (en) 2014-07-08 2023-07-11 Corning Incorporated Methods and apparatuses for laser processing materials
US11648623B2 (en) 2014-07-14 2023-05-16 Corning Incorporated Systems and methods for processing transparent materials using adjustable laser beam focal lines
US11773004B2 (en) 2015-03-24 2023-10-03 Corning Incorporated Laser cutting and processing of display glass compositions
US11186060B2 (en) 2015-07-10 2021-11-30 Corning Incorporated Methods of continuous fabrication of holes in flexible substrate sheets and products relating to the same
US11130701B2 (en) 2016-09-30 2021-09-28 Corning Incorporated Apparatuses and methods for laser processing transparent workpieces using non-axisymmetric beam spots
EP3311947B1 (de) 2016-09-30 2019-11-20 Corning Incorporated Verfahren zur laserbearbeitung von transparenten werkstücken mittels nichtachsensymmetrischen strahlflecken
US11542190B2 (en) 2016-10-24 2023-01-03 Corning Incorporated Substrate processing station for laser-based machining of sheet-like glass substrates
WO2019158497A1 (de) * 2018-02-13 2019-08-22 Innovavent Gmbh Optisches system zum verarbeiten mindestens eines eintreffenden laserstrahls
DE102019004853A1 (de) * 2019-07-14 2021-01-28 Keming Du Anordnung von Multi-Polygonen zur effektiven Nutzung von Laserleistung
DE102020007923B3 (de) 2020-12-31 2022-05-05 Keming Du Optische Anordnungen zur Erzeugung von Multistrahlen

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