[发明专利]一种脆性材料激光切割装置及方法

权利要求书

1.一种脆性材料激光切割装置，其特征在于，包括激光器、扩束系统、光阑孔、锥透镜、准直透镜以及物镜；所述激光器能够输出高斯激光光束，所述扩束系统、光阑孔、锥透镜、准直透镜以及物镜被设置在激光的光路上；输出的高斯激光光束依次射入扩束系统和光阑孔，所述高斯激光光束经过该扩束系统扩束，将激光光斑直径扩大；再经过所述光阑孔，控制光斑的能量分布；再经过锥透镜将高斯激光光束转换成贝塞尔激光光束，所述贝塞尔激光光束再射入准直透镜，形成环形光，再经过物镜聚焦，形成聚焦后贝塞尔激光光束作用在脆性材料上，切割该脆性材料。

2.根据权利要求1所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述物镜替换为聚焦透镜组。

3.根据权利要求1或2所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述扩束系统将高斯激光光束的光斑直径扩大到5-15mm。

4.根据权利要求1或2所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述光阑孔为锯齿状光阑孔。

5.根据权利要求4所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述扩束系统将激光扩束之后形成的光斑的直径与所述锯齿状光阑孔的锯齿处的尺寸配合。

6.根据权利要求1或2所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述脆性材料为玻璃、蓝宝石或贴膜的玻璃。

7.根据权利要求1或2所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜设置在激光的光路中，反射激光来改变光路的角度。

8.根据权利要求1所述的脆性材料激光切割装置，其特征在于，所述物镜至少为5倍物镜。

9.一种应用权利要求1至8任一项所述的切割装置的脆性材料激光切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

激光产生步骤，通过激光器产生高斯激光光束，并形成激光光路；

激光处理步骤，高斯激光光束先通过扩束系统扩大激光的光斑直径，再通过光阑孔控制光斑的分布；

激光转换步骤，经过激光处理步骤的高斯激光光束经过锥透镜转换成贝塞尔激光光束；

聚焦步骤，贝塞尔激光光束经过包括准直透镜和物镜的聚焦系统,或经过包括准直透镜和聚焦透镜组的聚焦系统的聚焦作用在脆性材料上，切割脆性材料。

10.根据权利要求9的脆性材料激光切割方法，其特征在于，还包括光路反射步骤:通过设置在光路上反射镜，改变光路的角度。