[發明專利]衍射光學射束成形元件

在審

• 申請號: 202110035187.9
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN112799236A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: D·格羅斯曼;M·庫姆卡爾;D·弗拉姆
• 申請（專利權）人: 通快激光與系統工程有限公司
• 主分類號: G02B27/42
• 分類號: G02B27/42;G02B27/09;B23K26/066;B23K26/064;B23K26/0622
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.一種衍射光學射束成形元件(31)，其用于將相位曲線(43)施加到激光射束(3)上，該激光射束設置用于對材料(9)進行激光加工，該材料對于激光射束來說很大程度上透明，所述衍射光學射束成形元件具有

相位掩膜，該相位掩膜構造用于將多個進行射束成形的相位曲線(43)施加到照射到所述相位掩膜上的所述激光射束(3)上，

其中，所述多個進行射束成形的相位曲線(43)中的至少一個相位曲線配屬有光學圖像(53)，所述至少一個相位曲線構造用于將具有高斯強度分布的入射激光射束(3)轉化為至少一個發散的、配屬給所述光學圖像(53)的射束區域(55A，55B)，該射束區域在所述衍射光學射束成形元件(31)的射束下游具有橫向強度分布(57A，57B)，該橫向強度分布從內向外降低，所述光學圖像位于所述衍射光學射束成形元件(31)前面并且能夠為了形成待加工的材料(9)中的改性而成像到拉長的聚焦區(7)中。

2.根據權利要求1所述的衍射光學射束成形元件(31)，其中，所述多個進行射束成形的相位曲線(43)中的至少一個相位曲線構造用于在橫向輸出強度分布(51)中形成環結構(949A，949B)、限制到方位角的角范圍上的環部段結構(972A，972B)和/或局部最大值。

3.根據權利要求1或2所述的衍射光學射束成形元件(31)，其中，

所述多個進行射束成形的相位曲線(43)中的至少一個相位曲線構造用于將入射的激光射束(3)轉化為至少一個發散的、配屬給所述光學圖像(53)的射束區域(55A，55B)，該射束區域在所述衍射光學射束成形元件(31)的射束下游具有橫向強度分布(57A，57B)，該橫向強度分布具有梯級形強度提升的區段，該梯級形強度提升的區段具有徑向向內指向的傾斜側沿(907)。

4.根據權利要求3所述的衍射光學射束成形元件，其中，該橫向強度分布存在于配屬給所述相位掩膜的聚焦作用的遠場焦距(f_F)前面。

5.根據權利要求1所述的衍射光學射束成形元件，其中，

所述多個進行射束成形的相位曲線中的多個相位曲線分別配屬有光學圖像(53)并且所述光學圖像(53)構造用于為了共同地形成在所述待加工的材料(9)中的改性而成像到所屬的聚焦區(1007A，1007B)中，和/或

由平面構造的所述相位掩膜的區段引起的相位偏移是相位值的組合，所述相位值分別配屬給所述多個進行射束成形的相位曲線(43)中的一個相位曲線。

6.根據權利要求1所述的衍射光學射束成形元件，其中，

聚焦區(807A，807B；1007A，1007B)關于彼此疊加和/或彼此空間補充，和/或

所述光學圖像(53)的至少兩個成像干涉地疊加，和/或，

所述光學圖像(53)的至少兩個成像形成共同的拉長的聚焦區(977)。

7.根據權利要求1所述的衍射光學射束成形元件，其中，

平面構造的所述相位掩膜具有多個部段，所述部段分別構造用于將所述多個進行射束成形的相位曲線(43)中的針對部段特別設計的相位曲線施加到所述激光射束(3)上，

至少兩個針對部段特別設計的相位曲線分別配屬有針對部段特別設計的光學圖像(53)，該光學圖像能夠在針對部段特別設計的聚焦區(1007A，1007B)中成像，并且

所屬的針對部段特別設計的聚焦區這樣相互布置，使得所述聚焦區共同為改性區(965)的形成做貢獻。

8.根據權利要求7所述的衍射光學射束成形元件(31)，其中，

所述多個部段具有至少兩個由至少部分相互交錯的空間結構組成的部段，和/或

所述多個部段中的部段(930A，930B；970A，970B)在徑向上和/或在方位角上相互鄰接。