[发明专利]用于三维打印的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种用于形成三维物件的打印系统，包括：

a.激光源，通过受激拉曼散射产生可见光的相干光束；

b.基底，与所述激光源光学通信；

c.扫描模块，位于所述激光源的下游，其中所述扫描模块适于产生所述可见光的相干光束相对于所述基底的扫描运动，该扫描运动对应于所述三维物件的预定形状；以及

d.计算机控制系统，操作地结合于所述激光源和所述扫描模块，其中所述计算机控制系统编程为以预定的方式控制所述扫描运动并且调制所述激光源的功率，以由所述基底形成所述三维物件。

2.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述扫描模块适于移动所述可见光的相干光束或者相对于所述可见光的相干光束移动所述基底。

3.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述扫描模块包括一个或多个电流计。

4.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述扫描模块包括至少两个正交的线性平移工作台，所述线性平移工作台相对于所述可见光的相干光束移动所述基底。

5.根据权利要求1所述的打印系统，进一步包括位于所述激光源与所述基底之间的物镜，其中所述物镜将所述可见光的相干光束聚焦在所述基底上。

6.根据权利要求5所述的打印系统，其中，其中所述物镜为f-θ透镜。

7.根据权利要求5所述的打印系统，其中，所述物镜为短焦距透镜，该短焦距透镜由所述可见光的相干光束而在所述基底上产生亚微米点。

8.根据权利要求1所述的打印系统，进一步包括竖直平移器，所述竖直平移器沿着与所述可见光的相干光束的方向大体平行的方向移动所述基底，或者沿着与所述可见光的相干光束的方向大体平行的方向移动包括所述激光源的组件。

9.根据权利要求8所述的打印系统，其中，所述竖直平移器以至少10纳米的增量来移动所述基底或所述组件。

10.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述激光源包括一个或多个可见激光二极管。

11.根据权利要求10所述的打印系统，其中，所述一个或多个可见激光二极管中的单个二极管为结合于板的单个激光芯片。

12.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述激光源包括多组激光二极管，其中所述多组激光二极管中的每个组包括多个激光二极管，并且其中所述多组激光二极管中的每个组产生包括在所述相干光束中的一个或多个相干光束。

13.根据权利要求12所述的打印系统，进一步包括准直透镜，所述准直透镜将来自所述多个激光二极管中的每个组的激光束对齐。

14.根据权利要求13所述的打印系统，进一步包括圆化光学件，用于使得来自所述准直透镜的光束的发散是对称的。

15.根据权利要求12所述的打印系统，进一步包括压缩光学元件，所述压缩光学元件将来自所述多组激光二极管的光束压缩，以减小或最小化这些光束之间的死区。

16.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述可见光的相干光束为相干的单模光。

17.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述激光源包括光纤，并且其中所述激光源以带有小于50分贝每千米(db/km)的瑞利损耗的方式在所述光纤中生成所述可见光的相干光束。

18.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述激光源包括至少一个激光二极管以及与所述激光二极管光学通信的光纤。