[发明专利]使用动态射束阵列的光子铣削无效
申请号: | 201310297086.4 | 申请日: | 2009-09-17 |
公开(公告)号: | CN103447689A | 公开(公告)日: | 2013-12-18 |
发明(设计)人: | 布莱恩·W·拜尔德;凯利·J·布鲁兰德;罗伯特·汉希 | 申请(专利权)人: | 伊雷克托科学工业股份有限公司 |
主分类号: | B23K26/06 | 分类号: | B23K26/06;B23K26/04;B23K26/03;B23K26/08;H01S3/00 |
代理公司: | 北京银龙知识产权代理有限公司 11243 | 代理人: | 黄灿;程美琼 |
地址: | 美国俄*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 使用 动态 阵列 光子 铣削 | ||
1.一种激光处理系统,其特征在于,包含:
一射束定位系统,以相对于一工件对齐射束投送坐标,该射束定位系统产生对应于该对齐的定位数据;
一脉冲激光源;
一子束产生模块,以接收来自该脉冲激光源的一激光脉冲,且自该激光脉冲产生一包含多个子束脉冲的子束阵列;
一子束调变器,以调变该子束阵列中每一子束脉冲的振幅;以及
子束投送光学模块,以将调变后的该子束阵列聚焦至该工件上对应至该定位数据的位置的一或多个标的;
其特征在于,该子束产生模块包含:
一第一四分之一波板,以接收该激光脉冲,并将该激光脉冲自一线性极化转换成一圆形极化;
一极化射束分光棱镜,包含一第一信道、一第二信道、以及一输出表面,该极化射束分光棱镜用以经由该输出表面传送该圆形极化激光束的一第一部分以做为该子束阵列中的一第一子束脉冲,并将该圆形极化激光束的一第二部分传送入该第一通道;
一第二四分之一波板,以将该圆形极化激光束的该第二部分传送至一第一反射镜,并接收一来自该第一反射镜的反射,从而将该来自该第一反射镜的反射转换成传回该极化射束分光棱镜的一p偏极化射束,其中该极化射束分光棱镜透过该第二通道传送该p偏极化射束;以及
一第三四分之一波板,以将该p偏极化射束传送至一第二反射镜、自该第二反射镜接收一反射、并将该来自该第二反射镜的反射传送回该极化射束分光棱镜,其中该极化射束分光棱镜经由该输出表面传送接收自该第三四分之一波板的射束以做为该子束阵列中的一第二子束脉冲。
2.如权利要求1所述的激光处理系统,其特征在于,还包含一光侦测模块,用以:
取样该子束阵列中的该子束脉冲;以及
决定该子束阵列中每一子束脉冲的一总能量。
3.如权利要求2所述的激光处理系统,其特征在于,该光侦测模块更用以提供一误差修正补偿信号至该子束调变器,以调整输出至该工件上一特定标的的连续子束振幅。
4.如权利要求2所述的激光处理系统,其特征在于,该光侦测模块更用以:
判定投送至该工件上一特定标的的一连串子束脉冲所提供的脉冲能量总和符合或超过一特定门坎值,以及
控制该子束调变器以防止更多子束脉冲抵达该特定标的。
5.如权利要求1所述的激光处理系统,其特征在于,还包含一系统控制计算机,用以协同该射束定位系统藉由使一工件标的间距与以下项目匹配以进行该对齐:
该脉冲激光源的一脉冲重复频率,
一子束阵列间距,以及
介于该射束定位系统与该工件间的一相对速度,所述相对速度为平台速度。
6.如权利要求1所述的激光处理系统,其特征在于,子束间距与该工件标的间距及该脉冲激光源的该脉冲重复频率具有以下的关系:
c×(子束间距)=d×(工件标的间距),
其中,c和d为整数,且其中:
工件标的间距=平台速度/脉冲重复频率,
且其中该整数c和d的选择使得:
c/d=一整数值。
7.如权利要求1所述的激光处理系统,其特征在于,该脉冲激光源包含:
一光子振荡器,以在一第一脉冲重复频率发射激光脉冲,该第一脉冲重复频率提供一参考时序信号以协调该射束定位系统进行相对于该工件的射束投送坐标之该对齐;以及
一第一光学调变器,以在一低于该第一脉冲重复频率的一第二脉冲重复频率选择该激光脉冲的一子集合以进行放大,其中包含于该子集合中的激光脉冲的选择为依据该第一脉冲重复频率以及该定位数据。
8.如权利要求7所述的激光处理系统,其特征在于,还包含一激光梳索引模块,以依据该定位资料调整该射束投送坐标之该对齐,该激光梳索引模块用以:
选择该第二脉冲重复频率以使得该第一脉冲重复频率为该第二脉冲重复频率的一整数倍数n;以及
依据该射束投送坐标的调整量,将介于该子集合中一第一放大脉冲与该子集合中一第二放大脉冲间的一脉冲间隔时间偏移该光子振荡器脉冲间隔时间的一整数倍数k。
9.如权利要求1所述的激光处理系统,其特征在于,该脉冲激光源包含一串联式光子放大器,该串联式光子放大器包含一光纤主振荡器。
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