[发明专利]用于在激光加工系统中确定焦点位置的装置、激光加工系统和相应的方法

权利要求书

1.一种用于在激光加工系统(100)中确定激光束(10)的焦点位置(F)的装置(200)，其包括：

至少一个光学元件(210，220)的至少两个面，所述至少两个面分别设置用于反射所述激光束(10)的一部分以耦合输出子光束(12，14，16，18)，其中，包括第一子光束(12)和第二子光束(14)的至少两个子光束基本上同轴地叠加；

空间分辨传感器(230)，所述空间分辨传感器用于检测叠加的子光束(12，14)的强度分布；和

评估单元(240)，所述评估单元设置用于基于由所述空间分辨传感器(230)检测到的、所述基本上同轴地叠加的子光束(12，14)的强度分布来确定所述基本上同轴地叠加的子光束(12，14)的直径，并且基于所述子光束(12，14)的直径来确定所述激光束(10)的焦点位置(F)。

2.根据权利要求1所述的装置(200)，其中，所述至少一个光学元件(210，220)是透射光学元件和/或保护玻璃。

3.根据权利要求1或2所述的装置(200)，其中，所述至少一个光学元件(210，220)垂直于所述激光加工系统(100)的光轴(2)布置。

4.根据权利要求1或2所述的装置(200)，其中，一个面(212)和另外的面(214，222，224)垂直于所述激光加工系统(100)的光轴(2)和/或在所述激光束(10)的焦点区域中布置，即在光路中在聚焦光学器件之后。

5.根据权利要求1或2所述的装置(200)，其中，所述子光束的数量和/或所述子光束的光路长度之间的差是已知的。

6.根据权利要求1或2所述的装置(200)，其中，所述至少一个光学元件(210，220)包括第一光学元件(210)，所述第一光学元件具有第一面(212)，其中，所述第一子光束(12)由所述第一光学元件(210)的第一面(212)反射，和/或

其中，所述至少一个光学元件(210，220)包括第二光学元件(220)，所述第二光学元件具有第一面(222)，所述第二子光束(14)由所述第二光学元件(220)的第一面(222)反射。

7.根据权利要求6所述的装置(200)，其中，所述第一光学元件(210)还包括与第一面(212)对置的第二面(214)，该第二面设置用于反射第三子光束(16)，和/或

其中，所述第二光学元件(220)还包括与第一面(222)对置的第二面(224)，该第二面设置用于反射第四子光束(18)。

8.根据权利要求1或2所述的装置(200)，该装置还包括分光器(250)，所述分光器设置用于将所述激光束(10)透射至工件并且用于将子光束(12，14)反射至所述空间分辨传感器(230)。

9.根据权利要求1或2所述的装置(200)，该装置还包括用于将所述子光束(12，14)成像到所述空间分辨传感器(230)上的光学器件。

10.根据权利要求1或2所述的装置(200)，该装置还包括用于所述子光束(12，14)的至少一个光学滤波器，所述至少一个光学滤波器布置在所述至少一个光学元件(210，220)和所述空间分辨传感器(230)之间。

11.一种激光加工系统(100)，其包括：

用于提供激光束(10)的激光装置(110)；

用于将所述激光束(10)聚焦到工件(1)上的聚焦光学器件(120)；和

根据权利要求1至10中任一项所述的装置(200)。

12.根据权利要求11所述的激光加工系统(100)，其中，所述至少一个光学元件(210，220)在所述激光加工系统(100)的光路中布置在所述聚焦光学器件(120)下游。