[發明專利]確定和修正激光束的射束方位的射束方位測量系統和方法

有效

• 申請號: 201880058662.0
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN111065900B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: D.米哈伊洛夫;R.高赫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42;H01S3/00;B23K26/70;B23K26/042
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 胡莉莉;劉春元

1.一種用于確定激光束（30）的射束方位的射束方位測量系統，其具有用于將副射束（32）從所述激光束（30）耦合輸出的分束器（14）和布置在所述副射束（32）中的唯一一個光學位置傳感器（11），其特征在于，在所述副射束（32）的光路中或者在所述激光束（30）的光路中，在所述分束器（14）之前布置有射束成形器（13）；所述副射束（32）的強度輪廓通過所述射束成形器（13）成形；所成形的副射束（32）成像到所述光學位置傳感器（11）上；利用所述光學位置傳感器（11），在所述位置傳感器上能夠確定所述所成形的副射束（32.1）的強度分布（40，41，42，43，44，46，48）；并且所述射束方位測量系統構造為，基于所確定的強度分布（40，41，42，43，44，46，48）相對于在所述激光束（30）的正確射束方位的情況下的所期望的強度分布的變化，確定所述激光束（30）的當前射束方位。

2.根據權利要求1所述的射束方位測量系統，其特征在于，利用所述光學位置傳感器（11），在所述位置傳感器上能夠確定所述所成形的副射束（32.1）的焦點的方位和/或所述副射束（32）的方位。

3.根據權利要求1或2所述的射束方位測量系統，其特征在于，作為射束方位能夠確定所述激光束（30）的橫向位置和/或所述激光束（30）的至少一個傳播角度和/或所述激光束（30）的直徑。

4.根據權利要求1或者2所述的射束方位測量系統，其特征在于，所述射束成形器（13）構造為可編程的射束成形器，或者構造為衍射光學元件，或者構造為折射光學元件，或者構造為幅度調制器，或者構造為組合的幅度和相位調制器。

5.根據權利要求1或者2所述的射束方位測量系統，其特征在于，在所述射束成形器（13）之后布置有折射式或者衍射式成像系統，用于將所述所成形的副射束（32.1）成像到所述位置傳感器（11）上；或者所述射束成形器（13）具有用于將所述所成形的副射束（32.1）成像到所述位置傳感器（11）上的菲涅爾透鏡的結構；或者所述射束成形器（13f）作為衍射式射束成形器（13）施加在折射透鏡（12）上；或者使用具有以折射方式聚焦的特性的折射式射束成形器。

6.根據權利要求1或者2所述的射束方位測量系統，其特征在于，所述射束方位測量系統的相對于所述激光束（30）的所述射束方位的偏差的靈敏度能夠通過使用具有不同成形圖案的射束成形器（13）來調整。

7.根據權利要求1或者2所述的射束方位測量系統，其特征在于，所述射束方位測量系統具有用于通過如下方式來獨立地修正所述激光束的所述射束方位的裝置：所述位置傳感器（11）的信號輸送給控制單元（24）；并且所述控制單元（24）構造用于借助至少一個與所述控制單元（24）連接的致動器來修正所述射束方位。

8.一種用于確定激光束（30）的射束方位的方法，其中利用分束器（14）從所述激光束（30）耦合輸出副射束（32），并且所述副射束（32）成像在唯一一個光學位置傳感器（11）上，其特征在于，所述激光束（30）或者所述副射束（32）被輸送給射束成形器（13）；通過所述射束成形器（13）成形的副射束（32.1）被成像到所述光學位置傳感器（11）上；并且從所成形的副射束（32.1）的利用所述光學位置傳感器（11）確定的強度分布（40，41，42，43，44，46，48），基于所確定的強度分布（40，41，42，43，44，46，48）相對于在所述激光束（30）的正確射束方位的情況下的所期望的強度分布的變化，確定所述激光束（30）的當前射束方位。