[实用新型]一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统

权利要求书

1.一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统，其特征在于，包括组合准直镜阵列模块(1)、柱面聚焦镜阵列模块(2)、棱镜前平反镜组阵列模块(3)、多面棱镜(4)、长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)、吸光阵列模块(6)、长条斜平反镜组阵列模块(7)、长条平反镜阵列模块(8)、长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)以及刻痕材料(10)；

所述组合准直镜阵列模块(1)包含四组相同短焦消像差准直镜组，圆柱状；所述柱面聚焦镜阵列模块(2)包含四片相同长焦柱面透镜，矩形柱状；所述棱镜前平反镜组阵列模块(3)包含八片相同金属平反镜，内置水冷通道，圆柱状，光束偏转角≤90°；所述多面棱镜(4)为正多边形柱状侧面反射棱镜，面数20～100，偶数个反射面，正多边形内切圆直径较小；所述长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)包含四个相同的长向为离轴抛物线宽向为直线的柱面反射镜，长焦；所述吸光阵列模块(6)包含六组吸光材料；所述长条斜平反镜组阵列模块(7)包含八个相同的宽、高向45°斜面平反镜，90°光束偏转角；所述长条平反镜阵列模块(8)包含八个相同的平行平板反射镜，长向45°斜放置，90°光束偏转角；所述长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)包含两个宽向抛物线长向直线的柱面反射镜，90°光束偏转角，短焦；

所述组合准直镜阵列模块(1)组合准直镜中心轴与对应光路柱面聚焦镜阵列模块(2)柱面聚焦镜中心轴共线；所述组合准直镜阵列模块(1)、柱面聚焦镜阵列模块(2)各镜片中心轴、棱镜前平反镜组阵列模块(3)各平反镜中心轴、多面棱镜(4)垂直于棱的中心对称面；所述长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)各镜片中心对称面共面；所述组合准直镜阵列模块(1)、柱面聚焦镜阵列模块(2)、棱镜前平反镜组阵列模块(3)构成的四路光路结构相互平行且过多面棱镜(4)中心轴有两个中心对称面；所述柱面聚焦镜阵列模块(2)各镜片可沿光轴移动，单向聚焦，聚焦光斑为椭圆长条状光斑，长轴平行于多面棱镜(4)棱，聚焦焦点位置在多面棱镜(4)镜面附近；所述棱镜前平反镜组阵列模块(3)单光路上的两片平反镜可微调角度，确保多面棱镜(4)反射后对应的扫描光束既保证刻痕材料(10)刻痕均匀一致性，又避免多余的光束入射到别的光路上，多余的光束被吸光阵列模块(6)分别吸收；所述多面棱镜(4)转轴为多面棱镜(4)中心轴，匀速转动，最大转动频率1000Hz，单个镜面扫描角稍大于长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)单个长条离轴抛物柱面镜长度，保证入射到长条离轴抛物柱面镜上的光束能量一致性；所述长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)各镜片抛物线焦点在多面棱镜(4)镜面附近，抛物线中心轴垂直于组合准直镜阵列模块(1)对应的组合准直镜中心轴，长条离轴抛物柱面镜对单向聚焦光束实现对应方向的准直扩束，经过长条离轴抛物柱面镜后的光束为准直光束或近似准直光束。

2.根据权利要求1所述的一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统，其特征在于，所述长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)各镜片长度、长条斜平反镜组阵列模块(7)各镜片长度、长条平反镜阵列模块(8)45°长向投影长度相同，且长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)各镜片长度两倍于长条离轴抛物柱面镜阵列模块(5)单镜片长度。

3.根据权利要求1所述的一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统，其特征在于，所述长条斜平反镜组阵列模块(7)同一光路中两个长条斜平反镜镜面相互垂直，所有长条斜平反镜反射面长向中心线相互平行，且均垂直于长条离轴抛物柱面镜抛物线的中心轴。

4.根据权利要求1所述的一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统，其特征在于，所述长条平反镜阵列模块(8)各长条平反镜反射面长向中心线、长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)各长条斜抛物柱面镜反射面长向中心线共面，且长条平反镜阵列模块(8)每个光路的长条平反镜反射光束均垂直于对应的长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)反射面长向中心线。

5.根据权利要求1所述的一种基于多面棱镜四光路双通道激光刻痕光学系统，其特征在于，所述长条斜抛物柱面镜阵列模块(9)单镜片对应光路中，入射光束为平行或近平行光束，长条斜抛物柱面镜对光束单向聚焦，聚焦光斑为长条椭圆光斑，多面棱镜(4)扫描过程中，椭圆光斑长轴方向共线。