[發明專利]用于均勻化激光束的設備

有效

• 申請號: 201480023998.5
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN105164572B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: I·施泰納
• 申請（專利權）人: LIMO專利管理有限及兩合公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 閆娜

技術領域

本發明涉及一種用于均勻化激光束的設備。

背景技術

激光束的傳播方向是指激光束的中間傳播方向，尤其是當激光束不是平面波或至少部分發散時。除非另外明確說明，激光束、光束、分光束或束并非指幾何光學器件的理想光束，而是指真實光束、如具有高斯分布或修正的高斯分布或頂帽型(Top-Hat)分布的激光束，其不具有無限小的光束橫截面、而是具有擴展的光束橫截面。

開頭所提類型的用于均勻化激光束的設備在現有技術中以各種不同的實施方式公開。所繪制的用于均勻化激光束的設備構造成兩級的并且包括第一均勻化級以及第二均勻化級，第二均勻化級沿傳播方向設置在第一均勻化級下游。第一均勻化級包括第一基板，第一基板具有光入射面和光出射面，在該光入射面和/或光出射面上構造具有多個柱面透鏡器件的第一透鏡陣列，在所述柱面透鏡器件上待均勻化的激光束可被折射并且分解為多個分光束。第二均勻化級包括第二基板，第二基板具有光入射面和光出射面，在該光入射面和/或光出射面上構造具有多個柱面透鏡器件的第二透鏡陣列，所述柱面透鏡器件可再次折射穿過第二透鏡陣列的分光束。激光束在離開第二均勻化級后具有基本上均勻的角度分布。另外，由現有技術已知的用于均勻化激光束的設備包括傅立葉透鏡，該傅立葉透鏡沿光束傳播方向設置在第二透鏡陣列下游。第二透鏡陣列結合傅立葉透鏡能夠使分光束在工作面(其尤其可以是傅立葉透鏡的輸出側的焦平面)中這樣重疊，使得在那里至少可在一個方向上獲得均勻(相等)的強度分布。傅立葉透鏡因此將激光束的基本上均勻的角度分布轉化為在工作面中的均勻的強度分布。

第一和第二透鏡陣列的柱面透鏡器件可具有不同的焦距。在一個透鏡陣列中兩個相鄰的柱面透鏡器件的中心距或頂點距p1、p2(所謂的“間距”(Pitch))對于兩個透鏡陣列而言是相同的，即p1＝p2。這樣選擇兩個透鏡陣列的柱面透鏡器件的焦距和各透鏡陣列的距離以及傅立葉透鏡與第二透鏡陣列的距離，使得在與第二透鏡陣列隔開確定距離的工作面中可產生固定的線長度或照射區域的尺寸。

DE 10 2007 026 730 A1公開了一種用于借助總共三個均勻化級形成均勻角度分布的設備，所述均勻化級分別具有至少一個透鏡陣列，并且各均勻化級之間的距離能夠可變地調節。場透鏡(傅立葉透鏡)可使均勻角度分布形成在工作面中的均勻線狀強度分布。在此通過移動第三均勻化級可調節激光束的角度分布。因此，第三均勻化級的移動可用于改變在工作面中的線長度。透鏡陣列的透鏡器件的中心距(間距)在所有使用的透鏡陣列中是相同的。

在由現有技術公開的用于均勻化激光束的設備中已表明不利的是，始終必須設置附加的傅立葉透鏡，以便在工作面中獲得所希望的均勻的強度分布。

發明內容

本發明所基于的任務在于提供一種用于均勻化激光束的設備，其能夠在不設置附加傅立葉透鏡的情況下在工作面中至少在一個方向上形成均勻的強度分布。