[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

技術領域

本發明屬于激光加工領域，尤其涉及一種紫外激光應用光學系統。

背景技術

隨著激光加工的不斷發展，需要加工的介質品種日益增加，要求加工出來的效果也越來越精細。尤其是一些特殊材料，它們對激光的波長都有特殊的要求。波長為1064nm或532nm的激光已不適用于某些材料的加工；還有些材料即使能用波長為1064nm或532nm的激光進行加工，但加工效果不夠精細、清晰。

目前正在興起的一種波長為355nm的紫外激光，該紫外激光可適應某些特殊介質(材料)的放大吸收。跟波長為1064nm或532nm的激光相比，波長為355nm的紫外激光有更小的彌散圓和更高的分辨率，聚焦光斑極小，加工熱影響區微乎其微。因此，紫外激光可以做到精細加工，工件加工的效果更精細、清晰，效率更高。然而，現有紫外激光應用光學系統加工精度低。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種紫外激光應用光學系統，旨在解決現有紫外激光應用光學系統加工精度低的問題。

本發明實施例是這樣實現的，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；

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。

本發明實施例提供的紫外激光應用光學系統由激光加工子系統和與激光加工子系統同軸的監控子系統構成，其中激光加工子系統具有一由沿光線入射方向依次設置的雙凹型透鏡和彎月型透鏡構成的擴束鏡以及一由沿光線入射方向依次設置的彎月型透鏡、雙凸型透鏡、彎月型透鏡和彎月型透鏡構成的聚焦鏡，監控子系統對工件的加工情況進行實時監控，以提高加工精度，實現超精細加工，尤可應用于LCD修復。

附圖說明

圖1是本發明實施例提供的紫外激光應用光學系統的結構示意圖；

圖2是本發明實施例提供的激光加工子系統的結構示意圖；

圖3是本發明實施例提供的激光加工子系統的彌散斑圖；

圖4是本發明實施例提供的激光加工子系統的能量集中度圖；

圖5是本發明實施例提供的激光加工子系統的光學傳遞函數MTF圖；

圖6是本發明實施例提供的監控子系統的結構示意圖；

圖7是本發明實施例提供的監控子系統的彌散斑圖；

圖8是本發明實施例提供的監控子系統的能量集中度圖；

圖9是本發明實施例提供的監控子系統的光學傳遞函數MTF圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供的紫外激光應用光學系統由激光加工子系統和與激光加工子系統同軸的監控子系統構成，其中激光加工子系統具有一由沿光線入射方向依次設置的雙凹型透鏡和彎月型透鏡構成的擴束鏡以及一由沿光線入射方向依次設置的彎月型透鏡、雙凸型透鏡、彎月型透鏡和彎月型透鏡構成的聚焦鏡，監控子系統對工件的加工情況進行實時監控，以提高加工精度。

本發明實施例提供的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；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。

以下結合具體實施例對本發明的實現進行詳細描述。