[发明专利]紫外激光应用光学系统

权利要求书

1.一种紫外激光应用光学系统，包括：激光加工子系统和与所述激光加工子系统同轴的监控子系统，其特征在于，

所述激光加工子系统具有一由沿光线入射方向依次设置的第一透镜和第二透镜构成的扩束镜以及一由沿光线入射方向依次设置的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜构成的聚焦镜，所述扩束镜与聚焦镜之间设有第一双色镜；

所述第一透镜为双凹型透镜，所述第二透镜和第三透镜均为曲面向着光线入射方向弯曲的弯月型透镜，所述第四透镜为双凸型透镜，所述第五透镜和第六透镜均为曲面背着光线入射方向弯曲的弯月型透镜；

波长为355nm的紫外激光先后经所述扩束镜和聚焦镜聚焦于工件时，所述扩束镜的扩束倍数为六倍，所述聚焦镜的焦距为20mm。

2.如权利要求1所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述监控子系统包括：

监控光源；

用于将所述监控光源发出的监控光反射至所述第一双色镜并使所述监控光与紫外激光同轴的第二双色镜；以及

用于接收返回的监控光的成像监控装置；

所述第二双色镜对所述监控光半反半透，所述第一双色镜对所述监控光高透，对所述紫外激光高反。

3.如权利要求1所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述第一透镜具有第一曲面S1和第二曲面S2，所述第一曲面S1的曲率半径R1的期望值为-19mm，所述第二曲面S2的曲率半径R2的期望值为4.2mm；

所述第二透镜具有第三曲面S3和第四曲面S4，所述第三曲面S3的曲率半径R3的期望值为-60mm，所述第四曲面S4的曲率半径R4的期望值为-9.6mm；

所述第三透镜具有第五曲面S5和第六曲面S6，所述第五曲面S5的曲率半径R5的期望值为-16mm，所述第六曲面S6的曲率半径R6的期望值为-22mm；

所述第四透镜具有第七曲面S7和第八曲面S8，所述第七曲面S7的曲率半径R7的期望值为56.5mm，所述第八曲面S8的曲率半径R8的期望值为-48mm；

所述第五透镜具有第九曲面S9和第十曲面S10，所述第九曲面S9的曲率半径R9的期望值为22mm，所述第十曲面S10的曲率半径R10的期望值为205mm；

所述第六透镜具有第十一曲面S11和第十二曲面S12，所述第十一曲面S11的曲率半径R11的期望值为14mm，所述第十二曲面S12的曲率半径R12的期望值为30mm；

各曲率半径的公差均不超过各自期望值的5％。

4.如权利要求3所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述第一透镜在光轴上的中心厚度d1的期望值为1mm，所述第二透镜在光轴上的中心厚度d3的期望值为1.6mm，所述第三透镜在光轴上的中心厚度d5的期望值为1.5mm，所述第四透镜在光轴上的中心厚度d7的期望值为1.5mm，所述第五透镜在光轴上的中心厚度d9的期望值为1.5mm，所述第六透镜在光轴上的中心厚度d11的期望值为1.5mm，各中心厚度的公差均不超过各自期望值的5％。

5.如权利要求4所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述第二曲面S2与第三曲面S3的面间隔d2的期望值为11mm，所述第六曲面S6与第七曲面S7的面间隔d6的期望值为0.1mm，所述第八曲面S8与第九曲面S9的面间隔d8的期望值为0.1mm，所述第十曲面S10与第十一曲面S11的面间隔d10的期望值为0.1mm，各面间隔的公差均不超过各自期望值的5％。

6.如权利要求5所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，各透镜的材料Nd:Vd的期望值均为1.46/68，其中Nd表示所述透镜的材料在波长λ＝355nm的d线处的折射率，Vd表示所述透镜的材料在波长λ＝355nm的d线处的阿贝数；各透镜的材料的公差均不超过各自期望值的5％。

7.如权利要求1所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述扩束镜允许的最大入射光直径为1.5mm，所述聚焦镜的入瞳直径D为10mm。

8.如权利要求2所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述监控光源为绿光LED，所述成像监控装置由CCD及与所述CCD电连接的监控屏构成。

9.如权利要求8所述的紫外激光应用光学系统，其特征在于，所述监控光源与第二双色镜之间设有第一滤光片，所述第二双色镜与成像监控装置之间设有第二滤光片。