[实用新型]一种准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑架

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑架，主要用于准分子掩膜微加工系统的光路系统工作支撑，属于微纳米科学与技术领域。

背景技术

准分子是由化学活性最稳定的惰性元素Ar、Kr、Xe和化学性质最活泼的元素F、Cl、Br的两个同核或异核原子在激发态的复合物。与通常的分子不同，准分子是束缚在电子激发态下的分子，它没有稳定的基态，即准分子是一种只在激发态才能暂时存在的不稳定分子，在基态情况下它会迅速离解成其他分子团，因此准分子的寿命很短，它的上能级寿命只有10_-8s，而激光跃迁的下能级为弱束缚态，寿命也很短，一般在10_-13s量级，由于准分子在基态时，迅速离解成独立的原子，基态基本上是抽空的，因此只要有准分子存在，就会形成极高的粒子数翻转，所以准分子激光的增益很高。由于准分子激光放电泵浦方式极容易导致弧光放电，所以准分子激光工作方式主要为脉冲方式。

除了少数准分子激光器外，准分子激光都位于紫外波段。由于准分子激光光子能量较大，和许多材料尤其是有机物的化学键能相比，它的光子能量要大于材料之间的化学键能，所以在准分子激光和材料相互作用时，准分子激光有时甚至能够直接打断材料的部分化学键而实现冷加工，在微加工领域得到了广泛的应用。准分子激光脉宽窄(约几十纳米)，有极高的功率密度，且材料对紫外激光吸收率高，因此准分子激光微细加工可用于半导体、微电子等领域。激光加工可以高效率、高质量地完成微细小孔、划片微调、切割、焊接等加工。对于微小元件、印刷电路板、集成电路、微电子元件和微小生物传感器等的制作，准分子激光微细加工是不可替代的手段。

然而，在准分子激光微加工系统的光路系统中，由于准分子激光的光斑大(30mm×15mm左右)，而且光斑能量分布的均匀性不好，因此，为了对准分子激光光斑进行整形，要用到较长的光路，一般在2米左右。这就要求准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构，具有较长的光路距离。由于不同的准分子激光器出光口的位置不同，要求准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构，具有可升降调整功能并在升降调整后紧固稳定的功能。为了使非常轻而薄的被微加工件，在微加工时各方向上受力均匀和被微加工边缘平整，要求准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构，能够为准分子激光提供垂直加工空间，实现微加工功能。由于准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构一般是置于光学平台上工作的，因此，要求准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构与光学平台有完善的连接和紧固方法。传统的光路系统工作支撑结构一般采用铸铁结构支撑，其重量非常大，不易搬运，并且铸系铁结构无法进行高度调节，不能满足上述的准分子激光微加工系统光路统工作支撑结构的要求。并且传统的准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构通常只适用于实验室环境，不适合工业级准分子微加工生产制造领域。

发明内容

为了很好的解决上述问题，本实用新型提供了一种多层框架结构的光路系统工作支撑构件，可提供向下的工作光线，并增强准分子激光微加工系统光路的稳定性，有效地帮助了准分子激光实现了微米级微加工。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：设计一种可固定于光学平台上的钢架，该钢架至少有两层结构，高度80cm以上，下层设有与可固定于光学平台螺纹孔的螺丝孔，上层设有光具导轨，且上层凸出于下层，并在凸出处设有通光孔，通光孔上设有将水平光线反射成垂直光线的反射镜。

所述钢架可以由上层槽钢，中层槽钢，底层槽钢及将三层槽钢连接在一起的长螺栓构成，三层槽钢平行间隔设置，其间隔通过长螺栓中的螺母的位置调节；其中，中层槽钢和底层槽钢长度相同，上层槽钢比中层槽钢和底层槽钢长，在长出的这一部分槽钢中轴线上有一个圆形通光孔，通光孔正上方架设反射镜，底层槽钢中轴线方向上设有一系列方形口，方形口的边长大于光学平台台面上相邻两个螺纹孔之间的距离，采用压铁和螺钉通过方形口将底层槽钢紧压固定于光学平台上。

所述光具导轨采用大理石衬底的光具导轨，并安装在上层槽钢中。

所述长螺栓采用方头长螺栓，螺栓头的一条边正好与槽钢的一个槽边紧密接触。

本实用新型有如下特点：1、本实用新型将水平光路变为垂直光路，可以对不适宜夹持的轻而薄被加工物件设施水平加工。2、采用多层槽钢作为主体结构，并与光学平台紧固在一起，且采用大理石轨道，并可以调节光路高度，其结构不易变形，显著提高了光路的稳定性可满足用于支撑较长光路的要求。

附图说明

图1准分子激光微加工系统的光路系统工作支撑结构截面示意图