[发明专利]一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置及工作方法

说明书

本发明实施例公开了一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置及工作方法，所述装置包括依序连接的激光器、光学组件、振镜以及平凸透镜，所述激光器，用于发出激光光束；所述光学组件，用于对所述激光光束进行整形调制处理；所述平凸透镜，用于将所述光学组件输出的调制后的激光光束进行聚焦，在焦面上得到平顶光斑；所述振镜，用于利用平顶光斑对加工面进行激光扫描。通过实施本发明实施例的装置可以解决传统场镜应用导致的平顶光分布畸变，偏离本来设计的整形效果的问题。

技术领域

本发明涉及平顶光整形装置技术领域，尤其涉及一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置及工作方法。

背景技术

基于DOE(Diffractive Optical Elements，衍射光学器件)的平顶光整形系统，一般都需要使用一个聚焦透镜，在焦平面上才能获取设计的平顶光斑。为了实现幅面扫描，工业上一般使用F-Theta透镜即场镜作为聚焦透镜，结合振镜应用，实现一定幅面的扫描，场镜的焦面是一平面，平面材料可以刚好放在焦平面上。

如图1所示，现有的平顶光整形系统的工作流程为：激光器输出光束经过扩束器，扩束至DOE要求的入射光束大小，经过DOE调制后，进入振镜和场镜，最后在焦平面上获得平顶光斑。但场镜是为了在普通聚焦应用中实现更小聚焦光斑而设计的，工业中现有的场镜产品在设计上并没有考虑整形光斑的形状和能量分布，将场镜应用在DOE整形系统，获得的整形光斑会产生畸变，偏离本来的光斑形状和能量分布设计，综上所述，传统场镜应用导致的平顶光分布畸变，偏离本来设计的整形效果。

因此，有必要设计一种新的装置，以解决传统场镜应用导致的平顶光分布畸变，偏离本来设计的整形效果的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置及工作方法。

为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置，包括依序连接的激光器、光学组件、振镜以及平凸透镜，所述激光器，用于发出激光光束；所述光学组件，用于对所述激光光束进行整形调制处理；所述平凸透镜，用于将所述光学组件输出的调制后的激光光束进行聚焦，在焦面上得到平顶光斑；所述振镜，用于利用平顶光斑对加工面进行激光扫描。

其进一步技术方案为：所述光学组件包括依序连接的扩束器以及DOE。

其进一步技术方案为：所述平凸透镜位于所述振镜的下方。

其进一步技术方案为：所述平凸透镜的焦面为球面。

其进一步技术方案为：所述加工面处于以所述平凸透镜的焦面为基准的焦深范围内。

其进一步技术方案为：还包括移动结构，所述移动结构位于所述平凸透镜的下方，所述移动结构上放置有加工样品，所述加工样品上设有所述加工面。

另外，本发明要解决的技术问题是还在于提供一种基于平凸透镜的平顶光整形激光扫描装置的工作方法，包括：

激光器发出激光光束；

光学组件对所述激光光束进行整形调制处理；

平凸透镜将所述光学组件输出的调制后的激光光束进行聚焦，在焦面上得到平顶光斑；

振镜利用所述平顶光斑对加工面进行扫描。

其进一步技术方案为：所述光学组件对所述激光光束进行整形调制处理，包括：

利用扩束器对所述激光器发出的激光光束进行扩束至DOE要求的入射光束大小；

利用DOE将所述扩束器输入的光束进行调制后，输入至振镜进行处理。