[发明专利]用于激光束扫描的声光偏转器的配置

说明书

背景

1.领域

本公开涉及一种用于激光束扫描的声光偏转器的配置的方法和系统。

2.技术背景

基于检流计的光学扫描器用于定位光束以用于工业、科学、成像和激光应用的广泛范围。基于检流计的扫描器可被称为“振镜(galvos)”。振镜系统可由检流计、一个或多个反射镜、和伺服电路构成，伺服电路用于驱动振镜系统并且控制一个或多个反射镜的定位。

基于振镜的系统可用于激光束扫描和用于诸如集成电路设计之类的应用中激光钻孔。在集成电路设计中，通孔是绝缘氧化层中的允许不同层之间导电连接的小开口。基于振镜的激光钻孔在电子行业中是很平常的，从而允许为一定范围的产品制造高密度的电路。在基于振镜的激光钻孔中，通过基于振镜的系统中的反射镜的机械运动控制激光束，以在绝缘介电层或一些其他材料上钻通孔。

可通过增加振镜频率和通过其他机制来提高钻孔的生产率。鉴于对振镜系统中的反射镜机械运动的速度的限制，振镜频率难以增加。反射镜的机械运动还使得难以提高激光束的定位的精确度。因此，振镜系统可能相对慢并且振镜系统的精确度可能是有限的。

声光偏转器还可用于空间地控制激光束。在声光偏转器的操作中，在声波频率被改变以使激光束偏转至不同的角位置的同时，驱动声光偏转器的功率可保持恒定水平。在声光偏转器中，激光束的检测角度和角位置的变化与声波频率成线性比例。如果声波频率更高，则衍射角越大。

附图简述

现参照附图，在附图通篇中相同的附图标记表示对应的部件：

图1示出了根据某些实施例的显示声光偏转器如何产生可调节的衍射光束的框图；

图2示出了根据某些实施例的第一示例性激光钻孔系统，其中激光束通过两个声光偏转器衍射；

图3示出了根据某些实施例的在第一示例性激光钻孔系统中的两个声光偏转器的示例性配置；

图4示出了根据某些实施例的第二示例性激光钻孔系统，其中激光束首先通过第一声光偏转器衍射并且然后通过多个声光偏转器中的一个衍射；

图5示出了根据某些实施例的在第二示例性激光钻孔系统中的声光偏转器的示例性配置；

图6示出了根据某些实施例的第三示例性激光钻孔系统，其中激光束通过两个声光偏转器衍射并且然后通过放大光学单元传输；

图7示出了根据某些实施例的在第三示例性激光钻孔系统中的两个声光偏转器和放大光学单元的示例性配置；

图8示出了根据某些实施例的第四示例性激光钻孔系统，其中激光束通过分束器或波束切换装置传输并且然后通过多个声光偏转器衍射；以及

图9示出了根据某些实施例的显示某些操作的流程图。

具体实施方式

在以下描述中，参照形成本说明书一部分并且示出数个实施例的附图。应理解，可利用其它实施例，且可作出结构和操作改变。

在某些实施例中，在钻孔系统中配置多个声光偏转器。激光束通过多个声光偏转器衍射。多个声光偏转器的配置允许经衍射的激光束的空间定位的范围的增加超过单个声光偏转器所允许的增加。此外，与振镜系统相比，这种基于声光的激光钻孔系统具有更大的钻孔生产量和精确度。在某些实施例中，声光偏转器可配置用于激光扫描和除钻孔之外的其他应用。

图1示出了根据某些实施例的显示声光偏转器102如何产生可调节的衍射光束的框图100。激光束104入射在声光偏转器102上，其中激光束104被称为入射激光束。基于施加至声光偏转器102的电输入106，入射激光束104在声光偏转器中经受衍射并且产生经衍射的激光束108。经衍射的激光束108和入射激光束104之间的角经由图1中的附图标记110示出并且被称为衍射角。

可通过改变声光偏转器102中的声波频率、通过包括在电输入106中的射频驱动器来控制衍射角110。如果声波频率越高，则衍射角越大。然而，如果使用单个声光偏转器102，则衍射角可改变的范围相对小。因此，在声光偏转器102的示例性实施例中，当经衍射的光束被用于在基板上钻孔和其他应用时，由入射光束104产生的经衍射的光束108可呈现有限的空间范围(经由附图标记112表示的)。

此外，单个声光偏转器102使入射激光束104沿着单一维度偏转。例如，如果通过彼此垂直的X轴(表示水平方向)和Y轴(表示垂直方向)来表示基板的二维表面，则在示例性实施例中，当以某一位置或取向放置时声光偏转器102可在空间上将经衍射的光束定位在垂直方向中。