[发明专利]一种光束整形系统及方法

说明书

本发明公开了一种光束整形系统及方法，包括激光器且激光器的一侧有第一楔形镜片和第二楔形镜片，第一楔形镜片和第二楔形镜片的一侧有第三楔形镜片和第四楔形镜片，第三楔形镜片和第四楔形镜片安装于第一安装装置和第二安装装置上；第二安装装置的一侧设置有CCD相机，安装仓内设置有透光反射镜片，其中，透光反射镜片的上方设置有隔离镜片。本发明解决了传统激光难以加工的材料，如透明材料、高熔点材料、热分解器和热变形材料等；解决了薄壁金属材料加工热效应大问题，解决了切割金银薄片边缘毛刺现象；可以利用聚焦光束进行控制深度方向的内部加工；解决了传统激光难以实现微小工件的精细加工，尤其是种类多数量少的微小工件，无需工装夹具。

技术领域

本发明涉及一种光束加工设备，特别涉及一种光束整形系统及方法。

背景技术

激光雕刻加工是激光系统最常用的应用。根据激光束与材料相互作用的机理，大体可将激光加工分为激光热加工和光化学反应加工两类。激光热加工是指利用激光束投射到材料表面产生的热效应来完成加工过程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光镭射打标、激光钻孔和微加工等；光化学反应加工是指激光束照射到物体，借助高密度激光高能光子引发或控制光化学反应的加工过程。包括光化学沉积、立体光刻、激光雕刻刻蚀等。

目前市面上透明材料(玻璃、石英)，高熔点材料(天然钻石、PCD、蓝宝石)、受热易变形材料(PET、PVC)使用常规纳秒激光加工后，如果激光功率过小难以加工，相反使用的激光功率过大，加工后的材料容易出现裂纹和烧焦痕迹。遇到微小工件激光加工无法精确定位，通常需要使用工装夹具，遇到种类多但数量少的工件常规激光设备则需要准备种类繁多的工装夹具，这种方式明显提高了生产成本。市面上常规的纳秒激光设备加工材料时，由于激光器脉宽是纳秒量级，很难提升激光器的峰值功率，激光停留在工件表面时间过长，导致加工过程中材料热效应大，薄壁材料切割过程中很容易产生毛刺，边缘不光滑，加工精密零件精度无法保证，此时就需要寻求新的加工工艺及设备和加工方法以满足新产品的加工要求。市面上常规激光设备采用聚焦场镜仅仅针对小范围标刻(400mm以下)，遇到大范围则无法实现，且仅仅局限于二维平面加工，遇到三维立体效果则无法实现。正是因为市面上常规双轴振镜式激光定位和聚焦大部分使用双轴带载镜片的的电流计扫描振镜，这意味着对于远离激光中心焦点的位置，激光到达该位置的距离越远，激光可会呈现不均匀，以至于同样的激光功率输出作用到工件上，激光加工后的工件表面呈现明显的色差，这种色差从振镜中心往四周发散，加工后往往呈现中间强，四周弱，越往边缘这种现象愈发明显。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种光束整形系统及方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种光束整形系统及方法，包括激光器且所述激光器的一侧有第一楔形镜片和第二楔形镜片，所述第一楔形镜片和所述第二楔形镜片的一侧有第三楔形镜片和第四楔形镜片，其中，所述第三楔形镜片和所述第四楔形镜片安装于第一安装装置和第二安装装置上；所述第二安装装置的一侧设置有CCD相机，所述CCD相机的底端连接有安装仓，所述安装仓内设置有透光反射镜片，其中，所述透光反射镜片的上方设置有隔离镜片；所述安装仓的一侧为能量反馈装置；所述第三楔形镜片通过移动滑台安装于所述第一安装装置和所述第二安装装置，其中，所述第三楔形镜片与所述第四楔形镜片的间距通过所述移动滑台调整。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第三楔形镜片与所述第四楔形镜片之间有虚拟焦点；所述安装仓的一侧设置有能量反馈装置，其中，所述能量反馈装置的一侧设置有第一反射镜片和第二反射镜片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述CCD相机的一端部连接有相机调节镜头，其中，所述隔离镜片设置于所述相机调节镜头内；所述安装仓的两端分别安装有第一法兰和第二法兰。