[实用新型]空芯光纤传输式紫外激光微加工装置

说明书

本实用新型公开了一种空芯光纤传输式紫外激光微加工装置，该装置由顺次连接的紫外激光器、光纤耦合器件、空芯光纤传输机构和光纤聚焦器件组成，其中紫外激光器用于产生紫外波段的激光，光纤耦合器件用于将产生的紫外激光耦合传输至空芯光纤传输机构，空芯光纤传输机构用于将接收到的紫外激光传输至加工工件表面或者工件内部的狭小空间中，光纤聚焦器件则起到将空芯光纤传输机构传输的紫外激光进行聚焦，使其可以用于加工微小部件或者在工件内部狭小的空间内进行加工。该加工装置体积小、重量轻、灵活度高，集成了光纤传输技术，可处理加工工件内部微小结构，具有微加工的作用，扩大了紫外激光设备的应用范围。

技术领域

本实用新型属于激光加工设备技术领域，涉及一种紫外激光加工装置，具体地说涉及一种空芯光纤传输式紫外激光微加工装置。

背景技术

近年来随着激光器的可靠性和实用性的提高以及计算机技术的迅速发展与光学器件的改进，促进了激光技术的发展。而随着对小型电子产品和微电子元器件需求的日益增长，聚合物材料的精密处理日渐成为激光在工业应用中发展最快的应用领域之一，紫外激光器是处理广泛应用于微电子元器件工业中的金属、塑料等材料的理想工具，已被广泛应用于消费电子、医学、生物工程、激光诊疗、3D打印等领域。

与红外激光器及可见光激光器相比，紫外激光可以直接破坏连接物质原子组分的化学键，可有效切割加工物质而不破坏周围环境，除此之外紫外激光器还具有如下优点：(1)紫外激光器的输出波长较短，可以聚焦到很小的光斑，可对尺寸细微的部件进行加工，热效应小；(2)紫外激光拥有较大的光子能量，对于很多非金属材料的加工，不会产生高热量，被处理的材料具有光滑的边缘和最小程度的碳化，紫外激光加工是一种“冷”加工处理技术；(3)紫外激光可被大部分材料吸收，可加工许多红外和可见光激光器无法加工的材料，应用范围更广泛。

目前传统紫外激光加工系统主要包括三轴数控运动平台、紫外激光器、空间外光路和聚焦系统等机构，紫外激光器固定在机柜上，紫外激光通过空间外光路导入聚焦系统后输出，聚焦系统固定在三轴数控运动平台的Z轴上，被加工工件放置于数控运动平台台面，通过数控运动平台的移动或外光路光束的偏转实现紫外激光加工。但是上述紫外激光加工系统存在体积庞大、笨重、不灵活、难于移动、价格昂贵的问题，另外其只能加工肉眼可见的器件和器件位置，无法对工件内部狭小的空间进行激光加工。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于传统紫外加工设备占用空间大、不便携、价格高、不能处理微小的结构或者工件内部的细小结构，从而提出一种结构简单、紧凑、价格低廉、可处理肉眼不可见的微小结构及工件内部结构的空芯光纤传输式紫外激光微加工装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种空芯光纤传输式紫外激光微加工装置，所述装置由顺次连接的紫外激光器、光纤耦合器件、空芯光纤传输机构和光纤聚焦器件组成。

作为优选，所述紫外激光器的发射光波长小于400nm。

作为优选，所述光纤耦合器件为光学棱镜组、耦合物镜、光学透镜阵列、全息漫反射器件、衍射光学元件中的任一种或几种的组合。

作为优选，所述空芯光纤传输机构为至少一条中心波长处于紫外波段的空芯光纤。

作为优选，所述光纤聚焦器件连接于所述空芯光纤传输机构光纤输出的一端，为球面结构、锥形结构、侧向发射结构或径向发射结构中的至少一种。

作为优选，所述光纤聚焦器件为光学透镜组。

作为优选，所述光学透镜组包括至少一个光学透镜。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：