[发明专利]用于通过可编程光束整形器来对激光光束进行整形的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于通过可编程光束整形器来对激光光束进行整形的设备。按照本发明来规定：存在偏转单元，用于使所述激光光束沿着第一光路和至少一个第二光路交替偏转到所述光束整形器的至少两个不同的区域上或者交替偏转到第一光束整形器和至少一个第二光束整形器上；存在光学系统单元，用于使第一和至少第二光路在光束整形之后合并；设置控制单元，用于操控所述偏转单元（13）以及第一和至少第二光束整形器（14、15）；并且在所述控制单元（20）中设置过程控制装置，用于使所述激光光束（12）交替偏转到所述第一光路（17）和至少所述第二光路（18）上以及用于操控在所述第一光束整形器（14）和至少所述第二光束整形器（15）上的整形模式。

技术领域

本发明涉及一种用于通过可编程光束整形器来对激光光束进行整形的设备。

本发明还涉及一种用于通过可编程光束整形器来对激光光束进行整形的方法。

背景技术

用于影响激光光束的空间上的和时间上的强度分布的可编程光束整形器公知为基于液晶的“空间光调制器（Spatial Light Modulator，SLM）”或者公知为以可移动反射镜的一维或二维布置的形式的“数字微镜设备（Digital Micromirror Device）”。在了解输入光束的特性的情况下，可以利用这些特性来有针对性地调整出输出光束的波阵面的所希望的形状。限制性因素是在此所能达到的图像刷新率，利用该图像刷新率可以依次调整出不同的光束形状，以便使光束形状与相应的加工过程适配。在将可编程光束整形器上的被用于光束整形的整形模式变换到另一整形模式的情况下，在该过程中可感受得到的时长内可能发生意外的过渡状态（折射率矩阵的未知状态），这些意外的过渡状态可能损害激光加工过程。

文献GB 2488780A描述了一种用于借助于激光辐射来加工工件的设备，该设备由如下组件组成：

- 激光器；

- 可控光处理单元，该可控光处理单元包含控制面网格，这些控制面可以彼此无关地调整每个控制面的输出光的光特性；

- 在光处理单元的控制面的输出光的光路中的微透镜栅格装置；和

- 聚焦光学系统，用于在所要加工的工件中产生多个聚焦区域，其中每个微透镜都分配有聚焦区域。

因此，在工件上在微透镜装置的网格中产生加工面，其中每个加工面都单独可控。没有规定按顺序操控并且没有规定将光路合并到唯一的加工面上。

文献WO 02/034446A3描述了一种用于借助于激光辐射来加工工件的设备，该设备由如下组件组成：

- 线偏振激光器，用于产生线偏振光束；

- 分束器，用于将一次光束分成多条二次光束；

- 光调制器栅格装置，该光调制器栅格装置具有单独可控元件的栅格装置，该具有单独可控元件的栅格装置可以分别透过或阻挡这些二次光束之一；

- 微透镜栅格装置，其中这些微透镜具有预先给定的焦距而且其中这些微透镜分别被分配给光调制器的可控元件，使得二次光束在穿过光调制器之后通过微透镜被聚焦；和

- 控制单元，用于以可预先给定的方式和方法在透光与不透光状态之间单独控制光调制器的每个可控元件。

该设备被设计为利用多条激光光束来同时加工工件。并没有规定：将这些激光光束在工件上合并并且这样来改善由光束整形器构成的装置的工作频率。

因而，本发明的任务是提供一种用于提高工作频率并且用于减少针对激光光束的光束整形的成像误差的设备和方法。

发明内容