[实用新型]激光开槽的光学系统、激光器及带有激光器的设备

说明书

本发明涉及激光加工技术领域，公开了一种激光开槽的光学系统、激光器及带有激光器的设备，包括，激光器，反射镜组，扩束镜，激光光束整形系统，多光点DOE以及聚焦透镜。激光器发射的激光光束，经过第一45°反射镜组以及扩束镜后，经过矩形可调光阑和椭圆光斑整形系统后，进入多光点DOE，后经第二45°反射镜后，垂直射入聚焦透镜，最后光斑经由聚焦镜聚焦至待加工样品表面。本发明利用Mask+柱透镜系统，将传统的高斯光斑整形成宽度可调的矩形光斑，以提升激光开槽的质量效果；利用多光点DOE的光斑整形功能，将原始矩形光斑分离为多个光斑同时加工，可在大幅度提升开槽效率的同时，进一步提升开槽质量。

技术领域

本实用新型涉及激光开槽的光学系统、激光器及带有激光器的设备，用于对各种材料的表面开槽加工处理，属于激光加工设备技术领域。

背景技术

现有激光开槽方法：先用外侧双细线划切隔断表层材料后，再在中间用宽光斑开槽，一般宽光斑开槽次数为1-10次左右，开槽次数与开槽深度以及开槽质量要求相关。其中，主要的技术难点在宽光斑的宽度以及能量均匀性控制方面。

目前，有关宽光斑的光学整形方案有两种：一、线光斑DOE(初始长度可定制，20um-80um)。可调控的开槽宽度主要是通过旋转DOE的角度来控制，但此种方案由于旋转DOE导致开槽上下两侧边缘部分与槽中间部分区域的光斑重叠率不一致，最终导致槽形偏V形，中间深度较两侧深度有较大差异。二、Mask+ 椭圆光斑整形系统。椭圆光斑整形系统主要是将激光器发出的原始高斯光斑整形为近平顶光斑，由Mask控制光斑宽度变化。此种方案所得槽形较好，但由于 Mask遮挡部分光斑，导致激光光束转化率较低，对开槽效率有较大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供激光开槽的光学系统、激光器、带有激光器的设备，旨在解决激光开槽的加工质量以及加工效率问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种激光开槽的光学系统，包括沿激光光路顺次设置的反射镜组、激光光束整形模块、多光点 DOE与聚焦透镜；所述激光光束整形模块包括可调光阑与光斑整形单元。

进一步的，所述光斑整形单元包括凸面柱透镜和凹面柱透镜。

进一步的，所述反射镜组包括与镜面平行设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜的镜面与激光束呈45°角设置。

进一步的，所述反射镜组与所述激光光束整形模块之间设置有扩束镜。

进一步的，所述可调光阑的可调宽度范围为0.15mm～0.5mm。

进一步的，所述多光点DOE包括3光点、4光点、5光点、6光点、7光点、 8光点以及9光点规格中的至少一种。

进一步的，所述多光点DOE与所述聚焦透镜之间设置有第三反射镜，所述第三反射镜的镜面与激光束呈45°角设置。

进一步的，所述聚焦透镜为短焦聚焦镜，所述短焦聚焦镜的焦距范围为 10mm-47mm，入光孔径为8mm-15mm。

进一步的，一种激光器，包括上述的激光开槽的光学系统。

进一步的，一种带有激光器的设备，包括上述的激光开槽的光学系统。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用Mask+柱透镜系统，将传统的高斯光斑整形成宽度可调的矩形光斑，以提升激光开槽的质量效果；利用多光点DOE的光斑整形功能，将原始矩形光斑分离为多个光斑同时加工，可以大幅度提升开槽效率的同时，进一步提升开槽的质量。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为本实用新型的结构示意图；