[發明專利]用于通過可編程光束整形器來對激光光束進行整形的設備和方法

有效

• 申請號: 201880091490.7
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN111868602B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: D·米哈伊洛夫;D·沙基羅夫
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G02B26/12
• 分類號: G02B26/12;G02B27/09;B23K26/03
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫云漢;陳嵐

本發明涉及一種用于通過可編程光束整形器來對激光光束進行整形的設備。按照本發明來規定：存在偏轉單元，用于使所述激光光束沿著第一光路和至少一個第二光路交替偏轉到所述光束整形器的至少兩個不同的區域上或者交替偏轉到第一光束整形器和至少一個第二光束整形器上；存在光學系統單元，用于使第一和至少第二光路在光束整形之后合并；設置控制單元，用于操控所述偏轉單元（13）以及第一和至少第二光束整形器（14、15）；并且在所述控制單元（20）中設置過程控制裝置，用于使所述激光光束（12）交替偏轉到所述第一光路（17）和至少所述第二光路（18）上以及用于操控在所述第一光束整形器（14）和至少所述第二光束整形器（15）上的整形模式。

技術領域

本發明涉及一種用于通過可編程光束整形器來對激光光束進行整形的設備。

本發明還涉及一種用于通過可編程光束整形器來對激光光束進行整形的方法。

背景技術

用于影響激光光束的空間上的和時間上的強度分布的可編程光束整形器公知為基于液晶的“空間光調制器（Spatial Light Modulator，SLM）”或者公知為以可移動反射鏡的一維或二維布置的形式的“數字微鏡設備（Digital Micromirror Device）”。在了解輸入光束的特性的情況下，可以利用這些特性來有針對性地調整出輸出光束的波陣面的所希望的形狀。限制性因素是在此所能達到的圖像刷新率，利用該圖像刷新率可以依次調整出不同的光束形狀，以便使光束形狀與相應的加工過程適配。在將可編程光束整形器上的被用于光束整形的整形模式變換到另一整形模式的情況下，在該過程中可感受得到的時長內可能發生意外的過渡狀態（折射率矩陣的未知狀態），這些意外的過渡狀態可能損害激光加工過程。

文獻GB 2488780A描述了一種用于借助于激光輻射來加工工件的設備，該設備由如下組件組成：

- 激光器；

- 可控光處理單元，該可控光處理單元包含控制面網格，這些控制面可以彼此無關地調整每個控制面的輸出光的光特性；

- 在光處理單元的控制面的輸出光的光路中的微透鏡柵格裝置；和

- 聚焦光學系統，用于在所要加工的工件中產生多個聚焦區域，其中每個微透鏡都分配有聚焦區域。

因此，在工件上在微透鏡裝置的網格中產生加工面，其中每個加工面都單獨可控。沒有規定按順序操控并且沒有規定將光路合并到唯一的加工面上。

文獻WO 02/034446A3描述了一種用于借助于激光輻射來加工工件的設備，該設備由如下組件組成：

- 線偏振激光器，用于產生線偏振光束；

- 分束器，用于將一次光束分成多條二次光束；

- 光調制器柵格裝置，該光調制器柵格裝置具有單獨可控元件的柵格裝置，該具有單獨可控元件的柵格裝置可以分別透過或阻擋這些二次光束之一；

- 微透鏡柵格裝置，其中這些微透鏡具有預先給定的焦距而且其中這些微透鏡分別被分配給光調制器的可控元件，使得二次光束在穿過光調制器之后通過微透鏡被聚焦；和

- 控制單元，用于以可預先給定的方式和方法在透光與不透光狀態之間單獨控制光調制器的每個可控元件。

該設備被設計為利用多條激光光束來同時加工工件。并沒有規定：將這些激光光束在工件上合并并且這樣來改善由光束整形器構成的裝置的工作頻率。

因而，本發明的任務是提供一種用于提高工作頻率并且用于減少針對激光光束的光束整形的成像誤差的設備和方法。

發明內容