[发明专利]一种激光切割系统及方法

权利要求书

1.一种激光切割系统，其特征在于，包括沿光路依次排列的：

激光器，提供切割所需的脉冲激光；

光束整形模块，将所述脉冲激光转变为改性光束，或将所述脉冲激光转变为改性光束和烧蚀光束，所述改性光束为能量在轴向上分布平滑的贝塞尔光束；

待切割透明材料，以及用于承载所述待切割透明材料的运动台。

2.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述激光器与所述光束整形模块之间还设有光路组件。

3.根据权利要求2所述的激光切割系统，其特征在于，所述光路组件包括沿光路设置的扩束镜和第一反射镜组。

4.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述光束整形模块依次包括环形光束形成组件和轴棱镜。

5.根据权利要求4所述的激光切割系统，其特征在于，所述环形光束形成组件包括依次排列的负轴棱镜和正轴棱镜，所述正、负轴棱镜的顶点角度相同，且顶点一侧相对设置。

6.根据权利要求4所述的激光切割系统，其特征在于，所述轴棱镜为正轴棱镜，且顶点一侧远离所述环形光束形成组件。

7.根据权利要求4所述的激光切割系统，其特征在于，所述光束整形模块还包括设于所述轴棱镜与待切割透明材料之间的缩放镜组。

8.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述光束整形模块包括中心光线整形镜组和轴棱镜，所述中心光线整形镜组将所述脉冲激光转变为烧蚀光束。

9.根据权利要求8所述的激光切割系统，其特征在于，所述中心光线整形镜组依次包括光学延迟器件、第二反射镜组和光束聚焦模块。

10.根据权利要求8所述的激光切割系统，其特征在于，所述轴棱镜为正轴棱镜，且顶点一侧靠近所述待切割透明材料。

11.根据权利要求8所述的激光切割系统，其特征在于，所述光束整形模块还包括设于所述轴棱镜与待切割透明材料之间的缩放镜组。

12.根据权利要求1所述的激光切割系统，其特征在于，所述光束整形模块包括聚焦透镜和围设于所述聚焦透镜外周的轴棱镜，所述聚焦透镜和轴棱镜同轴设置且一体成型。

13.一种激光切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1:激光器发射脉冲激光，投射至光束整形模块上；

S2：所述光束整形模块将所述脉冲激光转变为改性光束，或所述光束整形模块将所述脉冲激光转变为改性光束和烧蚀光束，所述改性光束为能量在轴向上分布平滑的贝塞尔光束；

S3：通过所述改性光束和/或烧蚀光束对待切割透明材料进行切割，在切割过程中运动台带动所述待切割透明材料在X、Y、Z轴或Rz四个方向运动。

14.根据权利要求13所述的激光切割方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述脉冲激光的脉宽小于10ps。

15.根据权利要求13所述的激光切割方法，其特征在于，所述步骤S1中，还包括所述脉冲激光通过光路组件进行准直扩束和/或折转。

16.根据权利要求13所述的激光切割方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体为，所述脉冲激光首先通过环形光束形成组件转换为环形光束，接着通过轴棱镜形成所述贝塞尔光束。

17.根据权利要求13所述的激光切割方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体为，所述脉冲激光中靠近中心的一部分光束通过中心光线整形镜组后形成烧蚀光束，远离中心的另一部分光束通过轴棱镜后形成所述贝塞尔光束。