[发明专利]不可见激光器系统及其光路可视化方法

说明书

本公开提供了一种不可见激光器系统及其光路可视化方法，属于激光技术领域。根据本公开，不可见激光器系统包括：产生不可见激光的不可见激光发生器；产生可见光的可见光发生器；以及光路可视化部件，其布置在不可见激光和可见光的光路中，至少包括第一入射端、第二入射端和第一出射端，不可见激光在第一入射端入射，可见光在第二入射端入射，并且全部的不可见激光和至少部分的可见光在第一出射端相互平行地出射。根据本公开，所有不可见激光只存在于与可见光的光路平行的方向上，而其它方向上不存在不可见激光，由此消除了辐射风险。

技术领域

本公开涉及激光技术领域，具体地涉及一种不可见激光器系统及其光路可视化方法。

背景技术

不可见激光器广泛应用于器件加工等领域。例如，在液晶显示器(LCD)制作工艺中，诸如Nd:YAG激光器(波长1.064μm)、CO₂激光器(波长10.6μm)的不可见激光器经常被用于切割玻璃基板，修复显示面板，切断线路，以及制作多晶硅有源层。在激光器安装时以及出现加工不良时，需要工程人员调试激光器。然而，由于这种激光器发出的激光是不可见的，这给工程人员在调试激光器时带来不便和辐射风险。

图1示出一种不可见激光器系统100的示意图。不可见激光发生器110发出的不可见激光111经过激光调节部件120，然后到达待加工物件130的表面。激光调节部件120被用于调节激光的行进方向、发散角、束斑形状等，并且可以包括偏转单元、扩束望远镜(beamexpanding telescope, BET)、会聚透镜(condensing lens)、束斑形状控制单元、聚焦透镜(focusing lens)等。通常要求不可见激光111垂直其光路中各透镜的水平面。为此，工程人员一般使用红外观测仪(IR-Viewer)观测和调试不可见激光111的光路。然而这种红外观测仪只能观测光路的某一个点而无法看见和调试整个光路，调试过程非常耗时，并且辐射危险性较大。

因此，本领域中存在对一种改进的不可见激光器系统的需求。

发明内容

本公开提出了一种不可见激光器系统及其光路可视化方法，从而减轻或解决前文所提到的问题的一个或多个。具体而言，根据本公开的不可见激光器系统及其光路可视化方法可以彻底消除不可见激光在调试过程中的辐射风险。

在第一方面，本公开提供了一种不可见激光器系统，包括：产生不可见激光的不可见激光发生器；以及产生可见光的可见光发生器。所述不可见激光器系统还包括：光路可视化部件，其中所述光路可视化部件至少包括第一入射端、第二入射端和第一出射端，其中所述不可见激光在所述第一入射端入射，所述可见光在所述第二入射端入射，并且全部的所述不可见激光和至少部分的所述可见光在所述第一出射端相互平行地出射。

根据本公开，所有不可见激光只存在于与可见光的光路平行的方向上，而其它方向上不存在不可见激光，由此彻底消除了辐射风险。在所述不可见激光器系统中，不可见激光的光路始终被可视化，使得工程人员始终能够方便、直观地调试不可见激光的光路，避免了在调试过程中不可见激光无参照物调试的盲目性，提升了不可见激光调试的效率。再者，由于全部的不可见激光被引导至待加工物件的表面，使得该光路可视化部件的引入并不影响不可见激光的强度，即，所述不可见激光器系统的器件加工性能不受任何负面影响。

例如，倍频晶体被用于在不可见激光器的不可见光路中引入可见光，以用于标示不可见光路。又例如，可见光源和分光镜被引入不可见光路中，可见光源的可见光被分光镜反射到激光器的不可见光路中。然而这两种方法都存在缺陷。在采用倍频晶体的情况下，只有在光路调试时，倍频晶体才定位在不可见激光器的不可见光路中。当倍频晶体被移出不可见光路时，激光器的光路仍是不可见的，从而潜在地导致辐射危险。在采用可见光源和分光镜的情况下，分光镜将不可见激光器的不可见光路一分为二，可见光仅仅被引入到两个不可见光路的其中之一，而另一个不可见光路将潜在地导致辐射危险。也就是说，这两种情况都存在辐射危险。