[发明专利]一种紫外激光聚焦镜头、激光打标机及激光刻划机

说明书

技术领域

本发明属于光学镜头领域，尤其涉及一种紫外激光聚焦镜头、激光打标机及激光刻划机。

背景技术

随着激光加工的不断发展，需要加工的介质品种日益增加，要求加工出来的效果也越来越精细。尤其是一些特殊材料，它们对激光的波长都有特殊的要求。波长为1064nm或532nm的激光已不适用于某些材料的加工；还有些材料即使能用波长为1064nm或532nm的激光进行加工，但加工效果不够精细、清晰。

目前正在兴起的一种波长为355nm的紫外激光，该紫外激光可适应某些特殊介质(材料)的放大吸收。跟波长为1064nm或532nm的激光相比，波长为355nm的紫外激光有更小的弥散圆和更高的分辨率，聚焦光斑极小。

由公式δ＝2.44λf/D(其中δ为瑞利斑直径，λ为波长，f为焦距，D为入瞳距离)，可知光学系统的参数(f/D)相同时，紫外激光的瑞利斑直径仅为红外激光(λ＝1064nm)的1/3或绿色激光(λ＝532nm)的激光1/1.5。这样，紫外激光可以做到精细加工，工件加工的效果更精细、清晰，效率更高。

而紫外激光经现有镜头聚焦，光斑较大，能量不够集中，极大地影响了紫外激光的加工效果。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种紫外激光聚焦镜头，旨在解决现有镜头影响紫外激光聚焦，加工而成的产品不够精细、清晰的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种紫外激光聚焦镜头，包括：沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜位于同一光轴上，所述第一透镜为双凸型透镜，所述第二透镜为曲面向着光线入射方向弯曲的弯月型透镜，所述第三透镜为凸平型透镜；当波长为355nm的紫外激光经所述镜头聚焦，其焦距f为60mm，入瞳直径D为30mm。

本发明实施例的另一目的在于提供一种激光打标机，所述激光打标机具有上述紫外激光聚焦镜头。

本发明实施例的另一目的在于提供一种激光刻划机，所述激光刻划机具有上述紫外激光聚焦镜头。

本发明实施例通过在沿光线的入射方向依次设置双凸型透镜、弯月型透镜和凸平型透镜构成紫外激光聚焦镜头，紫外激光经该镜头聚焦光斑小、能量集中，可进行超精细加工，加工而成的产品更加精细、清晰。

附图说明

图1是本发明实施例提供的聚焦镜头的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的聚焦镜头的弥散斑图；

图3是本发明实施例提供的聚焦镜头的球差校正图；

图4是本发明实施例提供的聚焦镜头的光学传递函数MTF图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例中，沿光线的入射方向依次设置双凸型透镜、弯月型透镜和凸平型透镜构成紫外激光聚焦镜头，紫外激光经本镜头聚焦光斑小、能量集中，可进行超精细加工。

本发明实施例提供的紫外激光聚焦镜头包括沿光线入射方向依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜位于同一光轴上；所述第一透镜为双凸型透镜，所述第二透镜为曲面向着光线入射方向弯曲的弯月型透镜，所述第三透镜为凸平型透镜；当波长为355nm的紫外激光经所述镜头聚焦，其焦距f为60mm，入瞳直径D为30mm。

本发明实施例提供的激光打标机具有上述紫外激光聚焦镜头。

本发明实施例提供的激光刻划机具有上述紫外激光聚焦镜头。

如图1所示，本发明实施例提供的紫外激光聚焦镜头具有第一透镜1、第二透镜2和第三透镜3，该三个透镜位于同一光轴上，沿光线的入射方向依次设置。