[發明專利]紫外激光應用光學系統

有效

• 申請號: 201010215625.1
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN102310264A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 李家英;周朝明;高云峰
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/06;G02B27/09;G02B27/10;G02B27/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 張全文

1.一種紫外激光應用光學系統，包括：激光加工子系統和與所述激光加工子系統同軸的監控子系統，其特征在于，

所述激光加工子系統具有一由沿光線入射方向依次設置的第一透鏡和第二透鏡構成的擴束鏡以及一由沿光線入射方向依次設置的第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡和第六透鏡構成的聚焦鏡，所述擴束鏡與聚焦鏡之間設有第一雙色鏡；

所述第一透鏡為雙凹型透鏡，所述第二透鏡和第三透鏡均為曲面向著光線入射方向彎曲的彎月型透鏡，所述第四透鏡為雙凸型透鏡，所述第五透鏡和第六透鏡均為曲面背著光線入射方向彎曲的彎月型透鏡；

波長為355nm的紫外激光先后經所述擴束鏡和聚焦鏡聚焦于工件時，所述擴束鏡的擴束倍數為六倍，所述聚焦鏡的焦距為20mm。

2.如權利要求1所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述監控子系統包括：

監控光源；

用于將所述監控光源發出的監控光反射至所述第一雙色鏡并使所述監控光與紫外激光同軸的第二雙色鏡；以及

用于接收返回的監控光的成像監控裝置；

所述第二雙色鏡對所述監控光半反半透，所述第一雙色鏡對所述監控光高透，對所述紫外激光高反。

3.如權利要求1所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述第一透鏡具有第一曲面S1和第二曲面S2，所述第一曲面S1的曲率半徑R1的期望值為-19mm，所述第二曲面S2的曲率半徑R2的期望值為4.2mm；

所述第二透鏡具有第三曲面S3和第四曲面S4，所述第三曲面S3的曲率半徑R3的期望值為-60mm，所述第四曲面S4的曲率半徑R4的期望值為-9.6mm；

所述第三透鏡具有第五曲面S5和第六曲面S6，所述第五曲面S5的曲率半徑R5的期望值為-16mm，所述第六曲面S6的曲率半徑R6的期望值為-22mm；

所述第四透鏡具有第七曲面S7和第八曲面S8，所述第七曲面S7的曲率半徑R7的期望值為56.5mm，所述第八曲面S8的曲率半徑R8的期望值為-48mm；

所述第五透鏡具有第九曲面S9和第十曲面S10，所述第九曲面S9的曲率半徑R9的期望值為22mm，所述第十曲面S10的曲率半徑R10的期望值為205mm；

所述第六透鏡具有第十一曲面S11和第十二曲面S12，所述第十一曲面S11的曲率半徑R11的期望值為14mm，所述第十二曲面S12的曲率半徑R12的期望值為30mm；

各曲率半徑的公差均不超過各自期望值的5％。

4.如權利要求3所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述第一透鏡在光軸上的中心厚度d1的期望值為1mm，所述第二透鏡在光軸上的中心厚度d3的期望值為1.6mm，所述第三透鏡在光軸上的中心厚度d5的期望值為1.5mm，所述第四透鏡在光軸上的中心厚度d7的期望值為1.5mm，所述第五透鏡在光軸上的中心厚度d9的期望值為1.5mm，所述第六透鏡在光軸上的中心厚度d11的期望值為1.5mm，各中心厚度的公差均不超過各自期望值的5％。

5.如權利要求4所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述第二曲面S2與第三曲面S3的面間隔d2的期望值為11mm，所述第六曲面S6與第七曲面S7的面間隔d6的期望值為0.1mm，所述第八曲面S8與第九曲面S9的面間隔d8的期望值為0.1mm，所述第十曲面S10與第十一曲面S11的面間隔d10的期望值為0.1mm，各面間隔的公差均不超過各自期望值的5％。

6.如權利要求5所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，各透鏡的材料Nd:Vd的期望值均為1.46/68，其中Nd表示所述透鏡的材料在波長λ＝355nm的d線處的折射率，Vd表示所述透鏡的材料在波長λ＝355nm的d線處的阿貝數；各透鏡的材料的公差均不超過各自期望值的5％。

7.如權利要求1所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述擴束鏡允許的最大入射光直徑為1.5mm，所述聚焦鏡的入瞳直徑D為10mm。

8.如權利要求2所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述監控光源為綠光LED，所述成像監控裝置由CCD及與所述CCD電連接的監控屏構成。

9.如權利要求8所述的紫外激光應用光學系統，其特征在于，所述監控光源與第二雙色鏡之間設有第一濾光片，所述第二雙色鏡與成像監控裝置之間設有第二濾光片。