[发明专利]一种切割透明脆性材料的方法和装置

权利要求书

1.一种切割透明脆性材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、激光器产生并输出激光光束；

S2、所述激光光束依次经扩束、反射后进行光束整形；

以及S3、调整完成光束整形后的激光光束的反射角度，并对反射出的激光光束进行聚焦，使得激光光束聚焦于透明脆性材料内部，以实现对透明脆性材料的切割。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透明脆性材料包括玻璃或蓝宝石。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31、当激光光斑在透明脆性材料上的前一位点完成加工后，激光器停止出光；

S32、控制反光镜偏转后，使激光器继续出光，以改变完成光束整形后的激光光束的反射角度，使得激光光斑移动至透明脆性材料上的下一位点，并在该位点上完成加工；

重复步骤S31、S32，以形成激光扫描的二维运动，并在透明脆性材料上形成切割轨迹，以实现对透明脆性材料的扫描式切割。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，激光扫描速度为4-10m/s。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，激光光束焦深为0.1-6mm。

6.一种用于实现权利要求1-5任一项所述切割透明脆性材料的方法的透明脆性材料切割装置，其特征在于，包括：

激光器，其用于产生并输出激光光束；

扩束镜，其用于调整激光光斑尺寸及发散角；

反射镜组、光束整形系统，所述反射镜组用于将经扩束镜扩束后的激光光束反射至光束整形系统中，以通过光束整形系统将光束整形成需要的光束分布；

高速扫描系统，其用于通过调整经光束整形系统输出的激光光束的反射角度，以形成激光扫描的二维运动；

以及聚焦系统，其用于对经高速扫描系统输出的激光光束进行聚焦，使得激光光束聚焦于透明脆性材料内部，以实现对透明脆性材料的切割。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光束整形系统包括锥形镜、DOE、空间调制器中的一种或几种。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述反射镜组包括：第一反射镜和第二反射镜，经扩束镜扩束后的激光光束依次经第一反射镜、第二反射镜反射至光束整形系统中。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述高速扫描系统包括：

反光镜，其用于对经光束整形系统输出的激光光束进行反射；

偏转驱动装置，其连接所述反光镜，用于带动所述反光镜偏转预定角度；

控制系统，其连接所述激光器，其用于当激光光斑在透明脆性材料上的前一位点完成加工后，控制激光器停止出光；以及当偏转驱动装置带动所述反光镜偏转预定角度后，控制激光器继续出光，以改变经光束整形系统输出的激光光束的反射角度，使得激光光斑移动至透明脆性材料上的下一位点，并在该位点上完成加工。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述透明脆性材料切割装置还包括：

Z向升降装置，其用于带动所述透明脆性材料在Z向上移动，以此调整焦平面位置。