[发明专利]增材制造设备和用于增材制造设备的光学模块

权利要求书

1.一种用于通过使用能量束以逐层方式固结材料来构建物体的增材制造设备，所述增材制造设备包括用于将激光束转向到所述材料上并且用于收集由所述激光束与所述材料的相互作用而生成的光的光学模块，所述光学模块包括分束器，所述分束器相对于所述激光束和所收集的光所共享的光学路径成角度的，所述分束器将所收集的光与所述激光束的路径分开以用于将所收集的光引导到检测器，所述光学模块包括校正光学元件，所述校正光学元件用于校正由所述分束器引入到所收集的光中的至少一个光学像差。

2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述激光束是用于固结所述材料的能量束。

3.根据权利要求1或2所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件是与所述分束器分开的、在所收集的光的路径中被布置在所述分束器下游的光学元件。

4.根据权利要求1或2所述的增材制造设备，其中，所述分束器被安排成用于反射激光波长并且透射所收集的光的波长而不是所述激光波长，所述校正光学元件被形成为位于所述分束器的后表面中的光学特征以改变透射穿过所述分束器的所收集的光。

5.根据权利要求4所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件通过激光烧蚀而形成于所述分束器的所述后表面上。

6.根据以上权利要求中任一项所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件是折射光学元件，以使透射穿过所述分束器的光在所述分束器的平面上有差异地折曲以补偿所述像差。

7.根据以上权利要求中任一项所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件是阿尔瓦雷兹透镜。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件是衍射光学元件。

9.根据以上权利要求中任一项所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件除了校正所述像差之外，还提供光束成形。

10.根据权利要求9所述的增材制造设备，其中，所述校正光学元件在空间上偏移所收集的光的不同波长、和/或将所收集的光的光束成形以有效地耦合到所述检测器中。

11.根据以上权利要求中任一项所述的增材制造设备，其中，所述光学模块包括用于将所述激光束聚焦到所述材料上的聚焦光学器件，所收集的光在打到所述分束器上之前被所述聚焦光学器件聚焦成非准直光束，其中所述校正光学元件校正由于所收集的光的非准直光束打到所述分束器上而产生的像差。

12.一种位于增材制造设备中的用于将激光束转向到材料上的光学模块，在所述增材制造设备中通过使用能量束以逐层方式固结材料来构建物体，所述光学模块包括：孔径，所述激光束从所述孔径而被输送到所述材料，并且通过所述孔径收集由所述激光束与所述材料的相互作用而生成的光；分束器，所述分束器相对于所述激光束和所收集的光所共享的光学路径成角度，所述分束器将所收集的光与所述激光束的路径分开以用于将所收集的光引导到检测器；以及校正光学元件，所述校正光学元件用于校正由所述分束器引入到所收集的光中的至少一个光学像差。

13.一种用于通过使用能量束以逐层方式固结材料来构建物体的增材制造设备，所述增材制造设备包括用于将激光束转向到所述材料上并且用于收集由所述激光束与所述材料的相互作用而生成的光的光学模块，所述光学模块包括分束器，所述分束器相对于所述激光束和所收集的光所共享的光学路径成角度，所述分束器被安排成用于反射所述激光束并且透射所收集的光，其中所述分束器的后表面被成形为改变穿过所述分束器的所收集的光的光束的形状。

14.一种位于增材制造设备中的用于将激光束转向到材料上的光学模块，在所述增材制造设备中通过使用能量束以逐层方式固结材料来构建物体，所述光学模块包括：孔径，所述激光束从所述孔径被输送到所述材料，并且通过所述孔径收集由所述激光束与所述材料的相互作用而生成的光；分束器，所述分束器相对于所述激光束和所收集的光所共享的光学路径成角度，所述分束器被安排成用于反射所述激光束并且透射所收集的光，其中所述分束器的后表面被成形为改变穿过所述分束器的所收集的光的光束的形状。