[发明专利]紫外激光应用光学系统

说明书

技术领域

本发明属于激光加工领域，尤其涉及一种紫外激光应用光学系统。

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，加工热影响区微乎其微。因此，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。然而，现有紫外激光应用光学系统加工精度低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种紫外激光应用光学系统，旨在解决现有紫外激光应用光学系统加工精度低的问题。

本发明实施例是这样实现的，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；

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。

本发明实施例提供的紫外激光应用光学系统由激光加工子系统和与激光加工子系统同轴的监控子系统构成，其中激光加工子系统具有一由沿光线入射方向依次设置的双凹型透镜和弯月型透镜构成的扩束镜以及一由沿光线入射方向依次设置的弯月型透镜、双凸型透镜、弯月型透镜和弯月型透镜构成的聚焦镜，监控子系统对工件的加工情况进行实时监控，以提高加工精度，实现超精细加工，尤可应用于LCD修复。

附图说明

图1是本发明实施例提供的紫外激光应用光学系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的激光加工子系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的激光加工子系统的弥散斑图；

图4是本发明实施例提供的激光加工子系统的能量集中度图；

图5是本发明实施例提供的激光加工子系统的光学传递函数MTF图；

图6是本发明实施例提供的监控子系统的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的监控子系统的弥散斑图；

图8是本发明实施例提供的监控子系统的能量集中度图；

图9是本发明实施例提供的监控子系统的光学传递函数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。

本发明实施例提供的紫外激光应用光学系统由激光加工子系统和与激光加工子系统同轴的监控子系统构成，其中激光加工子系统具有一由沿光线入射方向依次设置的双凹型透镜和弯月型透镜构成的扩束镜以及一由沿光线入射方向依次设置的弯月型透镜、双凸型透镜、弯月型透镜和弯月型透镜构成的聚焦镜，监控子系统对工件的加工情况进行实时监控，以提高加工精度。

本发明实施例提供的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；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。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。