[發(fā)明專利]一種超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110233321.6
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112775543A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 成巍;豪斯特·艾克斯納;安德烈·史泰克;馬新強;馬慶增
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院激光研究所
• 主分類號: B23K26/082
• 分類號: B23K26/082
• 代理公司: 濟南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所 37218
• 代理人: 張貴賓

本發(fā)明涉及一種超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置，包括控制器，以及分別由控制器控制的超短脈沖激光器、二維振鏡組件和f?θ透鏡，還包括多邊形振鏡，以及與控制器連接的多邊形振鏡轉(zhuǎn)動裝置，多邊形振鏡設(shè)有兩個上下對稱的多面反射基臺，且兩個多面反射基臺之間的反射面夾角為90°。本發(fā)明可將超短脈沖發(fā)出的光束經(jīng)多邊形振鏡、二維振鏡反射，通過f?θ透鏡將光束均勻的作用在共建表面，以此實現(xiàn)超高速激光打孔、切割等工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超高速激光加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置。

背景技術(shù)

激光超高速加工技術(shù)具有相干性高、熱影響小、加工效率、精度和重復(fù)率高、對材料無選擇性、加工方式靈活多樣、成本低等優(yōu)點，在半導(dǎo)體材料加工、微光學(xué)元件制作和印刷電路板等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。

針對典型行業(yè)研發(fā)高精度多邊形掃描系統(tǒng)，提高激光束的精確和可重復(fù)偏轉(zhuǎn)及定位，搭建適用于激光超高速加工的智能裝備系統(tǒng)，實現(xiàn)激光超高速加工。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、焦距小、掃描精度高、加工成本較低，并具有像面上照度分布均勻，能量集中度高和相對畸變小等優(yōu)點。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

提供一種超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置，包括控制器，以及分別由控制器控制的超短脈沖激光器、二維振鏡組件和f-θ透鏡，還包括多邊形振鏡，以及與控制器連接的多邊形振鏡轉(zhuǎn)動裝置，多邊形振鏡設(shè)有兩個上下對稱的多面反射基臺，且兩個多面反射基臺之間的反射面夾角為90°。

多邊形振鏡作用為分離高頻脈沖高脈沖，避免多個脈沖在工件上的重疊，超高速激光加工用多邊形掃描振鏡裝置，基于預(yù)設(shè)的激光加工工藝參數(shù)通過多邊形掃描振鏡裝置輸出所述加工工藝參數(shù)對應(yīng)的脈沖激光，實現(xiàn)工件的超高速加工。

兩個多面反射基臺之間的反射面夾角為90°，超短脈沖激光器發(fā)出的光束鏡經(jīng)上下兩個多面發(fā)射基臺上的反射面反射后形成平行光路，有利于光路調(diào)節(jié)，節(jié)省光路器件結(jié)構(gòu)布局空間。

進一步的，每個多面反射基臺具有不少于三個反射面，各反射面基于多邊形振鏡中心軸陣列分布。

多邊形振鏡轉(zhuǎn)動過程中可借助多個反射面進行激光束的反射，各反射面基于多邊形振鏡的中心軸陣列分布，使得各個反射面之間并保證反射均勻，穩(wěn)定。

本發(fā)明的有益效果：

通過將超短脈沖發(fā)出的光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)的多邊形振鏡及擺動的二維振鏡反射，通過f-θ透鏡將光束均勻的作用在共建表面，可使得經(jīng)多邊形振鏡反射后的光束配合擺動的二維振鏡經(jīng)f-θ透鏡射出的光束對于工件的加工可以保持穩(wěn)定的直線，而不發(fā)生彎曲，保證了加工效果，打孔質(zhì)量差異性小，確保了打孔孔型與尺寸的基本一致性。

裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊、焦距小、掃描精度高、加工成本較低，并具有像面上照度分布均勻，能量集中度高和相對畸變小等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中多邊形振鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的立體圖。

圖中所示：

1、超短脈沖激光器，2、轉(zhuǎn)動裝置，3、多邊形振鏡，4、二維振鏡，5、f-θ透鏡，6、工件，7、多面反射基臺，8、反射面。

具體實施方式

為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過具體實施方式，對本方案進行闡述。