[发明专利]一种激光旋切系统及旋切方法

权利要求书

1.一种旋切系统，包括激光器(1)，其特征在于，还包括：

楔形镜组，所述楔形镜组设置于所述激光器(1)的光路传输下游，所述楔形镜组用于使光束进行平移运动；

聚焦镜(4)，所述聚焦镜(4)设置于所述聚焦镜的光路传输下游，所述聚焦镜(4)用于对光束进行聚焦；

角度调整镜，所述角度调整镜设置在所述楔形镜组和所述激光器(1)之间的光路中，或设置在所述聚焦镜(4)和楔形镜组之间的光路中；所述角度调整镜用于调整经过角度调整镜后的光线飞行角度，所述角度调整镜和所述楔形镜组同步转动。

2.根据权利要求1所述的旋切系统，其特征在于，所述角度调整镜为反射镜(5)或分光镜(6)。

3.根据权利要求1所述的旋切系统，其特征在于，所述角度调整镜为反射镜(5)，所述角度调整镜设置在所述楔形镜组和所述激光器(1)之间，所述角度调整镜和所述楔形镜组之间设有四分之一波片，所述四分之一波片和所述楔形镜组之间设有PBS分光棱镜(3)，所述激光器(1)设置于所述PBS分光棱镜(3)的上游，光路传输依次为激光器(1)、PBS分光棱镜(3)、四分之一波片、角度调整镜、四分之一波片、PBS分光棱镜(3)、楔形镜组、聚焦镜(4)。

4.根据权利要求3所述的旋切系统，其特征在于，所述PBS分光棱镜(3)包括两个PBS三棱镜，所述PBS三棱镜的横截面为直角三角形，两个所述PBS三棱镜拼接成一个长方体。

5.根据权利要求1所述的旋切系统，其特征在于，所述角度调整镜设置在所述聚焦镜(4)和楔形镜组之间，所述角度调整镜为分光镜(6)，所述分光镜(6)用于把一部分的光反射到聚焦镜(4)，所述分光镜(6)的旁侧设有检测器(7)，所述检测器(7)用于检测穿过分光镜(6)的光的位置和角度。

6.根据权利要求1所述的旋切系统，其特征在于，所述楔形镜组包括相同的两个楔形镜(2)，两个楔形镜(2)互为中心对称设置，两个所述楔形镜(2)与所述角度调整镜同步转动。

7.根据权利要求6所述的旋切系统，其特征在于，两个所述楔形镜(2)之间的距离可调。

8.根据权利要求1所述的旋切系统，其特征在于，所述激光器(1)为脉冲激光器(1)。

9.一种应用如权利要求1所述的旋切系统的旋切方法，其特征在于，步骤1，确定旋切打孔的加工锥角、打孔半径，使聚焦镜(4)正朝向打孔的位置；步骤2，分别调整楔形镜组和角度调整镜，使楔形镜组和角度调整镜同步转动，所述角度调整镜为反射镜(5)，所述楔形镜组包括两个互为中心对称的楔形镜(2)；步骤3，打开激光器(1)。

10.根据权利要求9所述的旋切方法，其特征在于，所述打孔半径为R，所述R＝f*tanβ1＝f*tan2w，所述f为聚焦镜的焦距，所述β1为反射镜反射光束后的出射角，所述w为反射镜的倾斜角度；所述加工锥角为θ，所述θ＝arctan[(L1tanβ1+L2tanβ2+L3tanβ1+R)/f]，其中L1为反射镜距离最近的楔形镜之间的距离，L2为两个楔形镜之间的距离，楔形镜与聚焦镜之间的距离，R为打孔半径，f为聚焦镜的焦距；楔形镜出射光线与光轴之间的夹角为β2，所述β2＝arcsin[n2 sin[α-arcsin[sin(α+β1)/n2]]]，其中n2为楔形镜的折射率，α为楔形镜的楔角。