[发明专利]使用弯曲准非衍射激光射束来激光加工透明工件的方法

权利要求书

1.一种用于加工透明工件的方法，所述方法包括：

将沿着射束路径定向并且在射束传播方向上传播的激光射束引导到所述透明工件中，使得被引导到所述透明工件中的所述激光射束的部分包括激光射束焦弧，并且在所述透明工件内生成诱导吸收，所述诱导吸收在所述透明工件内产生缺陷，其中所述激光射束焦弧包括：

曲率(curvature)；

波长λ；

光斑尺寸w_o；以及

瑞利范围Z_R，所述瑞利范围Z_R大于其中F_D是包括10或更大的值的无量纲发散因子。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

其中所述曲率由从不受影响的射束传播方向偏离的线位移方向定义，并且

其中所述线位移方向根据线位移函数x_p(z)在x-方向上变化，或者所述线位移方向根据线位移函数y_p(z)在y-方向上变化；并且

其中z-方向是所述不受影响的射束传播方向，并且x_p(z)和y_p(z)中的至少一者是非零的。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线位移函数x_p(z)、所述线位移函数y_p(z)或这两者包括双曲线、抛物线、圆形、椭圆形、对数函数、指数函数、以上各项的部分或以上各项的组合。

4.如权利要求2或权利要求3所述的方法，其特征在于，所述线位移函数x_p(z)或所述线位移函数y_p(z)为0。

5.如权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述缺陷具有不与所述不受影响的射束传播方向对准的中心轴。

6.如权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述不受影响的射束传播方向z以到所述透明工件的非法向入射角定向。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述曲率通过使所述激光射束冲击在相变光学元件上来产生。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相变光学元件包括空间光调制器或自适应光学器件。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相变光学元件包括非球面光学元件。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述非球面光学元件包括折射轴棱锥、反射轴棱锥、负轴棱锥、衍射光学器件或立方形光学元件。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述相变光学元件包括相位函数其中x_p(z)和y_p(z)是量化确定所述激光射束焦弧的所述曲率的线位移方向的线位移函数。

12.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述相变光学元件包括具有两个或更多个局部厚度的可变厚度光学元件。

13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，进一步包括：沿着轮廓线将所述透明工件和所述激光射束中的至少一者相对于彼此平移，从而在所述透明工件中形成包括多个所述缺陷的轮廓。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述轮廓线包括弯曲轮廓线。

15.如权利要求13或权利要求14所述的方法，其特征在于，所述轮廓线包括闭合轮廓线。

16.如权利要求13-15中任一项所述的方法，其特征在于，所述平移方向正交于所述线位移方向。