[发明专利]反射式贝塞尔激光微纳加工装置及方法

说明书

本发明提供一种反射式贝塞尔激光微纳加工装置及方法，涉及激光微纳加工技术领域。反射式贝塞尔激光微纳加工装置包括光源组件、反射式贝塞尔组件、光束聚焦组件和控制组件，光源组件适于发射激光光束，反射式贝塞尔组件适于将激光光束整形为贝塞尔光束，并改变贝塞尔光束的传播方向以形成反射式贝塞尔光束，光束聚焦组件适于汇聚反射式贝塞尔光束，控制组件适于控制反射式贝塞尔光束的聚焦点与工件之间的相对位置。应用本发明提供的反射式贝塞尔激光微纳加工装置及方法，可以实现对工件的高精度加工，提高成品率。

技术领域

本发明涉及激光微纳加工技术领域，尤其涉及一种反射式贝塞尔激光微纳加工装置及方法。

背景技术

采用激光束对工件进行微纳加工的方式相比于传统机械加工来说，具有自身独特的优异性能，激光加工作为一种无接触加工，加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力”作用于工件，不会导致工件变形，同时可以加工不同材料的工件，激光束易于导向、聚焦实现作各方向变换，极易与数控系统配合，加工精度高。

在雷达、电子对抗、通信等应用领域，对设备及其核心功能部件的性能要求越来越高，这也要求在加工这些部件时，需要达到更高的加工精度。

发明内容

本发明旨在至少解决背景技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种反射式贝塞尔激光微纳加工装置及方法，可以实现对工件的高精度加工，提高成品率。具体技术方案如下：

本发明第一方面实施例提供一种反射式贝塞尔激光微纳加工装置，包括：

光源组件，所述光源组件适于发射激光光束；

反射式贝塞尔组件，所述反射式贝塞尔组件适于将所述激光光束整形为贝塞尔光束，并改变所述贝塞尔光束的传播方向以形成反射式贝塞尔光束；

光束聚焦组件，所述光束聚焦组件适于汇聚所述反射式贝塞尔光束；

控制组件，所述控制组件适于控制所述反射式贝塞尔光束的聚焦点与工件之间的相对位置。

根据本发明的一个实施例，所述光源组件包括激光器和传输光路，所述激光器适于发射所述激光光束，所述传输光路适于传输所述激光光束。

根据本发明的一个实施例，所述传输光路包括第一反射镜，所述第一反射镜适于将所述激光光束传输到第一聚焦点。

根据本发明的一个实施例，所述反射式贝塞尔组件包括扩束镜、反射式轴棱锥镜和第二反射镜组，所述扩束镜适于改变所述第一聚焦点处的激光光束的直径，所述反射式轴棱锥镜适于将经过所述扩束镜的所述激光光束转换为所述贝塞尔光束，所述第二反射镜组适于改变所述贝塞尔光束的传播方向以形成所述反射式贝塞尔光束，并汇聚所述反射式贝塞尔光束至第二聚焦点。

根据本发明的一个实施例，所述光束聚焦组件包括显微物镜，所述显微物镜适于接收所述第二聚焦点处的反射式贝塞尔光束，并将所述反射式贝塞尔光束聚焦至第三聚焦点。

根据本发明的一个实施例，所述控制组件包括振镜，所述振镜适于改变所述反射式贝塞尔光束的所述第三聚焦点的位置。

本发明第二方面实施例提供一种基于如上所述的反射式贝塞尔激光微纳加工装置的反射式贝塞尔激光微纳加工方法，包括：

发射所述激光光束；

对所述激光光束进行扩束；

将扩束后的所述激光光束转换为所述贝塞尔光束；

改变所述贝塞尔光束的传播方向以形成所述反射式贝塞尔光束，并使所述反射式贝塞尔光束进入光束聚焦组件；

将所述反射式贝塞尔光束聚焦至所述工件；

调整所述反射式贝塞尔光束的聚焦点与所述工件之间的位置关系。