[发明专利]基于光阑的电控光斑整形和功率调节装置、系统及方法

说明书

本发明公开基于光阑的电控光斑整形和功率调节装置、系统及方法，属于可变光阑和光斑整形及功率调节领域，包括驱动单元；光功率测量组件用于将光信号转换成电信号；微控器单元，用于计算光功率测量组件的数据，与上位机进行通信，向驱动组件发送信号控制可变光阑组件；上位机用于接收、存储并显示细条状光斑的光功率设定值，显示传动轮匹配的细圆柱体对应的条状光斑功率实际测量值，显示传动轮和细圆柱体的匹配状态，接收、显示对电机1D、电机2D和电机3D设置的步进位移量并下发给微控制单元；可变光阑组件用于对光斑进行整形和功率调节；其结构简单，易于实现，并对调整的光斑进行实时测量，做到精确便捷。

技术领域

本发明属于可变光阑和光斑整形及功率调节技术领域，尤其涉及基于光阑的电控光斑整形和功率调节装置、系统及方法。

背景技术

在半导体器件、光掩模制造、激光刻写等精密的激光微细加工领域，往往需要对激光束的光束外形进行整形和功率调节，使投影或成像的光束呈现出所需的几何形状如圆形、矩形等或者要求光功率分布均匀或者有规律的光斑，对光斑整形采用的器件通常是光阑。

目前市场上主流的光阑为规则形状的光阑，一般是在一个不透光的底板上加工一些尺寸大小不一的固定形状的通光孔例如圆形、矩形等,根据需要选择合适的通光孔，配合遮光片使用，而遮光片一般都是一些有规律的形状，适合调整光功率分布有规律的光斑，而且都是针对光斑整体进行功率调节，这种光阑无法实现连续可调，应用场所比较局限，这些光阑通常是针对某一类产品进行设计的，而需要加工不同产品时，往往需要重新设计透光光阑的尺寸、形状等，增加了成本。而且针对光功率分布无规律、杂乱无章的光斑，传统光阑配合遮光片无法获得光功率分布一致的光斑，应用受限，不够灵活。

发明内容

本发明为了解决上述缺陷，提出了基于光阑的电控光斑整形和功率调节装置、系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

基于光阑的电控光斑整形和功率调节系统，包括：

驱动组件，用于将微控器单元向驱动组件发送的信号转换成可变光阑组件所需的信号；

光功率测量组件，用于将光信号转换成电信号；

微控器单元，与驱动组件、光功率测量组件、上位机连接，用于获得光功率测量组件的数据，与上位机进行通信，向驱动组件发送信号控制可变光阑组件；

上位机，用于接收并、存储并显示细条状光斑对应的光功率设定值，显示光功率设定值，显示传动轮匹配的细圆柱体对应的条状光斑功率实际测量值，显示传动轮和细圆柱体的匹配状态，接收、显示对电机1D、电机2D和电机3D设置的步进位移量并下发给微控制单元；

可变光阑组件，与驱动组件连接，用于对光斑进行整形和功率调节；所述可变光阑组件包括连接板2E、具有通光孔的通光板、夹持板1F、夹持板2F、细圆柱体组件1G、细圆柱体组件2G、电子显微镜1K、电子显微镜2K，所述通光板、夹持板1F和夹持板2F安装在连接板2E，细圆柱体组件1G通过夹持板1F固定在具有通孔的通光板左端，细圆柱体组件2G通过夹持板2F固定在具有通光孔的通光板右端，细圆柱体组件1G与细圆柱体组件2G在同一平面且中心线一致，并与通光孔配合，细圆柱体组件1G与传动轮1W相互配合，细圆柱体组件2G与传动轮2W相互配合；

连接支撑机构，用于支撑传动机构1Y、传动机构2Y、传动机构3Y、可变光阑组件和光功率测量组件；

传动机构1Y，与支撑机构连接，用于对传动机构2Y、传动机构3Y和光功率测量组件进行高度调节；

传动机构2Y，包括传动轮1W，用于对传动轮1W进行高度调节；

传动机构3Y，包括传动轮2W，与传动机构2Y结构相同，传动机构2Y和传动机构3Y对称布置在连接支撑机构的连接板1E上。