[發明專利]光束變換裝置及激光裝置

在審

• 申請號: 201710387780.3
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN106990540A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 侯杰;李旭
• 申請（專利權）人: 北京華岸科技有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G02B7/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 余劍琴

技術領域

本發明涉及光束變換技術領域，尤其是涉及一種光束變換裝置及激光裝置。

背景技術

在微電子學、生物醫學、信息產業領域，人們越來越多地使用各種光束，尤其是激光束作為刻刀，來解決微芯片制造、光盤存儲器、微型編碼器的制作、激光標記標刻等有關精細加工問題。

目前在相關工廠的生產線上廣泛使用的是TEMoo單模激光束，但是，這種激光束不能用于超精超微加工，因為該激光束遵循的是高斯分布特性，激光束的中心強度高而邊緣強度弱，從而使得被刻劃的線條、文字、圖案的輪廓不清、邊緣模糊，滿足不了超精微加工的特殊要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光束變換裝置及激光裝置，以緩解了現有的激光裝置加工的線條、文字、圖案的輪廓不清、邊緣模糊的技術問題。

本發明提供的光束變換裝置，包括準直組件和光束翻轉單元，所述準直組件用于形成平行光束；

所述光束翻轉單元包括朝向相反的第一錐形部和第二錐形部，所述第一錐形部和第二錐形部的頂點的連線與所述平行光束的光軸共線，且所述第一錐形部和第二錐形部的底面平行，以使穿過所述第一錐形部靠近中心位置的光束從所述第二錐形部靠近邊緣位置處射出；穿過所述第一錐形部靠近邊緣位置處的光束從所述第二錐形部的靠近中心位置射出。

進一步的，所述第一錐形部和第二錐形部均為軸錐鏡，且所述第一錐形部和第二錐形部的錐尖角度相同。

進一步的，所述光束變換裝置包括外殼，所述外殼內部設置有插槽，所述插槽用于插接所述第一錐形部和第二錐形部。

進一步的，所述插槽的數量為多個，且多個所述插槽沿所述光軸方向設置，所述第一錐形部和第二錐形部可選擇的插接在所述插槽內，以使所述第一錐形部和第二錐形部之間的距離可調。

進一步的，所述第一錐形部和第二錐形部之間的距離可調。

進一步的，所述光束變換裝置包括導軌，所述第一錐形部和第二錐形部分別與所述導軌滑動連接，以使所述第一錐形部和第二錐形部之間的距離可調。

本發明提供的激光裝置，包括上述的光束變換裝置。

本發明提供的光束變換裝置，包括準直組件和光束翻轉單元，入射光束通過準直組件后，可以形成平行光束。所述光束翻轉單元包括朝向相反的第一錐形部和第二錐形部，而且第一錐形部和第二錐形部的頂點的連線與所述平行光束的光軸共線，所述第一錐形部和第二錐形部的底面平行。平行光束經過光束翻轉單元，將發生連續的折射，從而改變平行光束內多道光束的組成結構，位于平行光束中心位置處的光束將被翻轉成邊緣光束，而平行光束邊緣的光束將被翻轉成中心光束，這樣從光束變換裝置輸出的光束與入射之前相比，光束的內外能量將發生對調，同時將圓形光束改變呈環形光束，環形光束能量更加集中，對加工來說，刻的更細，刻的更深。從而可以達到當將輸入光束從本發明提供的光束變換裝置輸入后，輸出的光束邊緣能量比中心位置處的能量要高的技術效果。所以利用本發明提供的光束變換裝置輸出后的光束進行雕刻，得到的線條、文字、圖案的輪廓、邊緣清楚。

本發明提供的激光裝置，包括上述光束變換裝置，入射光束通過準直組件后，可以形成平行光束。所述光束翻轉單元包括朝向相反的第一錐形部和第二錐形部，而且第一錐形部和第二錐形部的頂點的連線與所述平行光束的光軸共線，所述第一錐形部和第二錐形部的底面平行。平行光束經過光束翻轉單元，將發生連續的折射，從而改變平行光束內多道光束的組成結構，位于平行光束中心位置處的光束將被翻轉成邊緣光束，而平行光束邊緣的光束將被翻轉成中心光束，這樣從光束變換裝置輸出的光束與入射之前相比，光束的內外能量將發生對調，同時將圓形光束改變呈環形光束，環形光束能量更加集中，對加工來說，刻的更細，刻的更深。從而可以達到當將輸入光束從本發明提供的光束變換裝置輸入后，輸出的光束邊緣能量比中心位置處的能量要高的技術效果。所以利用本發明提供的光束變換裝置輸出后的光束進行雕刻，得到的線條、文字、圖案的輪廓、邊緣清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例1提供的光束變換裝置剖視圖；

圖2為本發明實施例1提供的光束變換裝置的一種光路原理圖；

圖3為本發明實施例1提供的光束變換裝置的另一種光路原理圖；