[實用新型]一種準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐架

無效

• 申請號: 201020046866.3
• 申請日: 2010-01-15
• 公開（公告）號: CN201576885U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 吳堅;劉寧;陳濤;劉世炳
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H01S3/22
• 分類號: H01S3/22;H01S3/10;G02B7/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 吳蔭芳

技術領域

本實用新型涉及一種準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐架，主要用于準分子掩膜微加工系統的光路系統工作支撐，屬于微納米科學與技術領域。

背景技術

準分子是由化學活性最穩定的惰性元素Ar、Kr、Xe和化學性質最活潑的元素F、Cl、Br的兩個同核或異核原子在激發態的復合物。與通常的分子不同，準分子是束縛在電子激發態下的分子，它沒有穩定的基態，即準分子是一種只在激發態才能暫時存在的不穩定分子，在基態情況下它會迅速離解成其他分子團，因此準分子的壽命很短，它的上能級壽命只有10_-8s，而激光躍遷的下能級為弱束縛態，壽命也很短，一般在10_-13s量級，由于準分子在基態時，迅速離解成獨立的原子，基態基本上是抽空的，因此只要有準分子存在，就會形成極高的粒子數翻轉，所以準分子激光的增益很高。由于準分子激光放電泵浦方式極容易導致弧光放電，所以準分子激光工作方式主要為脈沖方式。

除了少數準分子激光器外，準分子激光都位于紫外波段。由于準分子激光光子能量較大，和許多材料尤其是有機物的化學鍵能相比，它的光子能量要大于材料之間的化學鍵能，所以在準分子激光和材料相互作用時，準分子激光有時甚至能夠直接打斷材料的部分化學鍵而實現冷加工，在微加工領域得到了廣泛的應用。準分子激光脈寬窄(約幾十納米)，有極高的功率密度，且材料對紫外激光吸收率高，因此準分子激光微細加工可用于半導體、微電子等領域。激光加工可以高效率、高質量地完成微細小孔、劃片微調、切割、焊接等加工。對于微小元件、印刷電路板、集成電路、微電子元件和微小生物傳感器等的制作，準分子激光微細加工是不可替代的手段。

然而，在準分子激光微加工系統的光路系統中，由于準分子激光的光斑大(30mm×15mm左右)，而且光斑能量分布的均勻性不好，因此，為了對準分子激光光斑進行整形，要用到較長的光路，一般在2米左右。這就要求準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構，具有較長的光路距離。由于不同的準分子激光器出光口的位置不同，要求準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構，具有可升降調整功能并在升降調整后緊固穩定的功能。為了使非常輕而薄的被微加工件，在微加工時各方向上受力均勻和被微加工邊緣平整，要求準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構，能夠為準分子激光提供垂直加工空間，實現微加工功能。由于準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構一般是置于光學平臺上工作的，因此，要求準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構與光學平臺有完善的連接和緊固方法。傳統的光路系統工作支撐結構一般采用鑄鐵結構支撐，其重量非常大，不易搬運，并且鑄系鐵結構無法進行高度調節，不能滿足上述的準分子激光微加工系統光路統工作支撐結構的要求。并且傳統的準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構通常只適用于實驗室環境，不適合工業級準分子微加工生產制造領域。

發明內容

為了很好的解決上述問題，本實用新型提供了一種多層框架結構的光路系統工作支撐構件，可提供向下的工作光線，并增強準分子激光微加工系統光路的穩定性，有效地幫助了準分子激光實現了微米級微加工。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：設計一種可固定于光學平臺上的鋼架，該鋼架至少有兩層結構，高度80cm以上，下層設有與可固定于光學平臺螺紋孔的螺絲孔，上層設有光具導軌，且上層凸出于下層，并在凸出處設有通光孔，通光孔上設有將水平光線反射成垂直光線的反射鏡。

所述鋼架可以由上層槽鋼，中層槽鋼，底層槽鋼及將三層槽鋼連接在一起的長螺栓構成，三層槽鋼平行間隔設置，其間隔通過長螺栓中的螺母的位置調節；其中，中層槽鋼和底層槽鋼長度相同，上層槽鋼比中層槽鋼和底層槽鋼長，在長出的這一部分槽鋼中軸線上有一個圓形通光孔，通光孔正上方架設反射鏡，底層槽鋼中軸線方向上設有一系列方形口，方形口的邊長大于光學平臺臺面上相鄰兩個螺紋孔之間的距離，采用壓鐵和螺釘通過方形口將底層槽鋼緊壓固定于光學平臺上。

所述光具導軌采用大理石襯底的光具導軌，并安裝在上層槽鋼中。

所述長螺栓采用方頭長螺栓，螺栓頭的一條邊正好與槽鋼的一個槽邊緊密接觸。

本實用新型有如下特點：1、本實用新型將水平光路變為垂直光路，可以對不適宜夾持的輕而薄被加工物件設施水平加工。2、采用多層槽鋼作為主體結構，并與光學平臺緊固在一起，且采用大理石軌道，并可以調節光路高度，其結構不易變形，顯著提高了光路的穩定性可滿足用于支撐較長光路的要求。

附圖說明

圖1準分子激光微加工系統的光路系統工作支撐結構截面示意圖