[发明专利]包含表面形貌原位检测的激光加工装置

说明书

一种包含表面形貌原位检测的激光加工装置，包括端面激光加工装置，用于对待加工工件的端面进行激光加工；一维电控平移台，用于平移激光加工后的工件至端面测量位点，以及平移测量后的端面至加工位点；端面形貌测量装置，用于测量位于测量位点处的经激光加工后工件的端面形貌。本发明的加工装置通过引入电控平移台，使端面加工及端面测量不再孤立。

技术领域

本发明涉及微纳加工和光学器件的加工领域，进一步涉及一种包含表面形貌原位检测的激光加工装置。

背景技术

随着微纳加工技术的进步，激光加工技术已经成熟的应用于微米尺度的精细加工。加工结果的表征需要借助轮廓仪或者原子力显微镜，尤其是对表面形貌要求比较高的领域，例如光学元件的表面形貌。若端面形貌测量结果不理想，加工者往往需要将加工器件放回原加工位置进行二次加工，这往往需要在不同系统上来回转移样品。这样操作不仅费时费力，还往往由于对准问题导致二次加工的失败。这一切均来源于激光加工及端面测量过程的分离，因此亟需一复合系统将两功能有机结合，实现原位检测的激光加工，保证重复加工的对准精度，使基于初加工的复加工更加便利。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明提供了一种原位加工、检测装置。将轮廓仪与激光加工装置集成，可以实现微米量级曲率曲面原位加工、检测。

(二)技术方案

根据本发明的一方面，提供一种包含面形貌原位检测的激光加工装置，包括

端面激光加工装置，用于对待加工工件的端面进行激光加工；

一维电控平移台，用于平移激光加工后的工件至端面测量位点，以及平移测量后的端面至加工位点；

端面形貌测量装置，用于测量位于测量位点处的经激光加工后工件的端面形貌。

在进一步的实施方案中，所述端面形貌测量装置为扫描式的白光干涉仪。

在进一步的实施方案中，所述端面激光加工装置包括可调谐激光器以及依次设置在所述可调谐激光器出光光路上的空间滤波器、脉冲发生器、方向调节器、和第一透镜；其中，

所述可调谐激光器用于产生连续输出的激光；

所述空间滤波器用于滤除所述激光中的高阶横模光，保留所述激光中的基横模光；

所述脉冲发生器用于将所述连续输出的激光调整为不连续输出的激光脉冲，并使所述激光脉冲的脉宽为预设脉宽；

所述方向调节器用于调节所述激光脉冲的传输方向，以获得具有预设光斑轨迹的激光脉冲；

所述第一透镜用于将所述激光脉冲聚焦到待加工的端面，以采用具有所述预设光斑轨迹的激光脉冲对端面进行加工。

在进一步的实施方案中，所述空间滤波器包括依次设置在所述可调谐激光器出光光路上的第二透镜和具有通孔的遮光板；

所述第二透镜用于将所述激光聚焦到所述遮光板的通孔中，以通过所述通孔滤除所述激光中的高阶横模光，保留所述激光中的基横模光。

在进一步的实施方案中，所述脉冲发生器为快门；所述方向调节器为摆镜。

在进一步的实施方案中，还包括控制器，用于比对端面形貌测量装置的形貌和目标形貌的差别，如比对结果在设定范围之外，则控制所述一维电控平移台平移测量后的端面至加工位点进行复加工。

在进一步的实施方案中，所述移位电控平移台包括电动导轨，所述电动导轨的移动精度为1微米以下。

在进一步的实施方案中，所述形貌测量装置为光学轮廓仪。

(三)有益效果