[发明专利]激光切割方法和装置

权利要求书

1.一种激光切割方法，其特征在于，包括：

提供激光器及光学系统；

所述激光器发射第一激光束，所述第一激光束经过所述光学系统后形成入射至工件表面的第二激光束，所述工件由脆性透明材料制成；以及

所述第二激光束在所述工件中反复聚焦及散焦，以形成切割所述工件的第三激光束。

2.根据权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于，所述第二激光束在所述工件中反复聚焦及散焦，以形成切割所述工件的第三激光束的步骤，具体包括：

所述第三激光束使得所述工件的边缘区域的折射率小于所述工件的中间区域的折射率，以使所述工件产生正透镜效应；

所述第三激光束的光束宽度减小至临界状态，产生等离子体，所述等离子体使得所述中间区域的折射率小于所述边缘区域的折射率，以使所述工件产生负透镜效应。

3.根据权利要求2所述的激光切割方法，其特征在于，所述第三激光束的光束宽度减小至临界状态时，空气中产生的电压为10eV。

4.根据权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于，所述第三激光束非线性，其传播长度大于等于瑞利长度的两倍。

5.根据权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于，所述第二激光束的球差大于20μm，聚焦深度大于1mm，光束宽度大于1mm。

6.根据权利要求1所述的激光切割方法，其特征在于，所述激光器每2μs-20μs释放一次脉冲包络以产生所述第一激光束，所述脉冲包络包括两个以上的子脉冲。

7.一种激光切割装置，其特征在于，包括：

激光器，用于发射第一激光束；以及

光学系统，用于将所述第一激光束转变为入射至工件表面的第二激光束，所述光学系统能使得所述第二激光束在所述工件中反复聚焦及散焦，以形成切割所述工件的第三激光束，所述工件由脆性透明材料制成。

8.根据权利要求7所述的激光切割装置，其特征在于，所述光学系统包括沿所述第一激光束传播方向依次设置的负透镜及正透镜，所述负透镜与所述正透镜之间的距离可调；

所述负透镜包括相对设置的入射面及出射面，所述入射面朝向所述出射面弯曲，所述出射面为平面，所述正透镜包括相对设置的入光面及出光面，所述入光面朝背离所述出光面的方向弯曲，所述出光面为平面。

9.根据权利要求7所述的激光切割装置，其特征在于，所述光学系统包括沿所述第一激光束的传播方向依次设置的扩束镜及正透镜，所述扩束镜与所述正透镜之间的距离可调；

所述正透镜包括相对设置的入光面及出光面，所述入光面朝背离所述出光面的方向弯曲，所述出光面为平面。

10.根据权利要求7所述的激光切割装置，其特征在于，还包括反射镜，所述反射镜位于所述激光器与所述光学系统之间。