[发明专利]一种衍射极限激光扩束系统及激光加工设备

权利要求书

1.一种衍射极限激光扩束系统，其特征在于，包括沿激光传输方向依次设置的前透镜组和后透镜组；所述前透镜组包括第一透镜，所述后透镜组包括第二透镜和第三透镜，所述第一透镜为双凹型或平凹型负透镜，所述第二透镜为弯月型或平凹型负透镜，所述第三透镜为双凸型或平凸型正透镜；所述前透镜组和后透镜组共焦构成伽利略望远镜系统结构；所述衍射极限激光扩束系统对波长为355nm的激光光束的扩束倍率为5～6倍，输出光斑达到衍射极限。

2.如权利要求1所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一透镜包括第一曲面和第二曲面，所述第二透镜包括第三曲面和第四曲面，所述第三透镜包括第五曲面和第六曲面。

3.如权利要求2所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一曲面的曲率半径为-50mm，所述第二曲面的曲率半径为8mm，所述第三曲面的曲率半径为91mm，所述第四曲面的曲率半径为36mm，所述第五曲面的曲率半径为43mm，所述第六曲面的曲率半径为-43mm，各曲率半径的公差为5％。

4.如权利要求3所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一透镜的中心厚度为1mm，所述第二透镜的中心厚度为3mm，所述第三透镜的中心厚度为14mm，各中心厚度的公差为5％；

所述第二曲面和第三曲面之间的距离为43mm，所述第四曲面和第五曲面之间的距离为2.6mm，各距离的公差为5％。

5.如权利要求4所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述衍射极限激光扩束系统的倍率为5。

6.如权利要求2所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一曲面的曲率半径为∞，所述第二曲面的曲率半径为7mm，所述第三曲面的曲率半径为218mm，所述第四曲面的曲率半径为42mm，所述第五曲面的曲率半径为47mm，所述第六曲面的曲率半径为-47mm，各曲率半径的公差为5％。

7.如权利要求6所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一透镜的中心厚度为1mm，所述第二透镜的中心厚度为3mm，所述第三透镜的中心厚度为13mm，各中心厚度的公差为5％；

所述第二曲面和第三曲面之间的距离为43mm，所述第四曲面和第五曲面之间的距离为1.3mm，各距离的公差为5％。

8.如权利要求7所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述衍射极限激光扩束系统的倍率为6。

9.如权利要求2至8任一项所述的衍射极限激光扩束系统，其特征在于，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜的材料为Nd/Vd＝1.4/67。

10.一种激光加工设备，包括激光器、扩束系统及聚焦系统，其特征在于，所述扩束系统采用权利要求1至9任一项所述的衍射极限激光扩束系统，所述激光器的输出波长为355nm。