[发明专利]用于均匀化激光束的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于均匀化激光束的设备。

背景技术

激光束的传播方向是指激光束的中间传播方向，尤其是当激光束不是平面波或至少部分发散时。除非另外明确说明，激光束、光束、分光束或束并非指几何光学器件的理想光束，而是指真实光束、如具有高斯分布或修正的高斯分布或顶帽型(Top-Hat)分布的激光束，其不具有无限小的光束横截面、而是具有扩展的光束横截面。

开头所提类型的用于均匀化激光束的设备在现有技术中以各种不同的实施方式公开。所绘制的用于均匀化激光束的设备构造成两级的并且包括第一均匀化级以及第二均匀化级，第二均匀化级沿传播方向设置在第一均匀化级下游。第一均匀化级包括第一基板，第一基板具有光入射面和光出射面，在该光入射面和/或光出射面上构造具有多个柱面透镜器件的第一透镜阵列，在所述柱面透镜器件上待均匀化的激光束可被折射并且分解为多个分光束。第二均匀化级包括第二基板，第二基板具有光入射面和光出射面，在该光入射面和/或光出射面上构造具有多个柱面透镜器件的第二透镜阵列，所述柱面透镜器件可再次折射穿过第二透镜阵列的分光束。激光束在离开第二均匀化级后具有基本上均匀的角度分布。另外，由现有技术已知的用于均匀化激光束的设备包括傅立叶透镜，该傅立叶透镜沿光束传播方向设置在第二透镜阵列下游。第二透镜阵列结合傅立叶透镜能够使分光束在工作面(其尤其可以是傅立叶透镜的输出侧的焦平面)中这样重叠，使得在那里至少可在一个方向上获得均匀(相等)的强度分布。傅立叶透镜因此将激光束的基本上均匀的角度分布转化为在工作面中的均匀的强度分布。

第一和第二透镜阵列的柱面透镜器件可具有不同的焦距。在一个透镜阵列中两个相邻的柱面透镜器件的中心距或顶点距p1、p2(所谓的“间距”(Pitch))对于两个透镜阵列而言是相同的，即p1＝p2。这样选择两个透镜阵列的柱面透镜器件的焦距和各透镜阵列的距离以及傅立叶透镜与第二透镜阵列的距离，使得在与第二透镜阵列隔开确定距离的工作面中可产生固定的线长度或照射区域的尺寸。

DE 10 2007 026 730 A1公开了一种用于借助总共三个均匀化级形成均匀角度分布的设备，所述均匀化级分别具有至少一个透镜阵列，并且各均匀化级之间的距离能够可变地调节。场透镜(傅立叶透镜)可使均匀角度分布形成在工作面中的均匀线状强度分布。在此通过移动第三均匀化级可调节激光束的角度分布。因此，第三均匀化级的移动可用于改变在工作面中的线长度。透镜阵列的透镜器件的中心距(间距)在所有使用的透镜阵列中是相同的。

在由现有技术公开的用于均匀化激光束的设备中已表明不利的是，始终必须设置附加的傅立叶透镜，以便在工作面中获得所希望的均匀的强度分布。

发明内容

本发明所基于的任务在于提供一种用于均匀化激光束的设备，其能够在不设置附加傅立叶透镜的情况下在工作面中至少在一个方向上形成均匀的强度分布。