一种周期主动可调的激光干涉刻蚀方法

    公开(公告)号:CN118417704A

    公开(公告)日:2024-08-02

    申请号:CN202410609120.5

    申请日:2024-05-16

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/362 B23K26/064

    摘要: 本发明公开一种周期主动可调的激光干涉刻蚀方法,属于激光加工光学系统技术领域。该激光干涉刻蚀方法采用周期主动可调的激光干涉刻蚀光学装置,激光干涉刻蚀光学装置包括依次布置的激光加工光源、透镜、整形器件、定倍扩束镜和聚焦镜;激光加工光源的出射光为准直光束;透镜用于将激光加工光源的出射光转换为点光束,作为待整形光束;整形器件用于将待整形光束整形为带有正发散角度的多光束,且其设置在位移机构上;定倍扩束镜用于将整形器件的出射光进行负角度变换;聚焦镜与定倍扩束镜的距离小于其焦距,聚焦镜用于将定倍扩束镜的出射光进行聚焦。本发明不仅可以达到多光束干涉的目的,还可以实现干涉图样周期的主动连续调控,且调节范围大。

    一种整形光束的旋转跟随光学装置及激光加工系统

    公开(公告)号:CN116117304B

    公开(公告)日:2023-06-30

    申请号:CN202310054141.0

    申请日:2023-02-03

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/064 B23K26/046

    摘要: 本发明公开一种整形光束的旋转跟随光学装置及激光加工系统,其旋转跟随光学装置中,整形光束先经道威棱镜的第一斜面反射至反射镜,再经反射镜反射至道威棱镜的第二斜面,最后经道威棱镜的第二斜面反射后输出,且输入道威棱镜的整形光束的光轴、输出道威棱镜的整形光束的光轴、旋转道威棱镜系统的旋转轴重合。该装置可以实现整形光束的旋转跟随,因而根据加工路径,通过调整旋转道威棱镜系统,即可使整形光束在加工面上的光场分布始终与加工路径保持恒定夹角,从而保证加工效果的一致性,而且不存在引入光程差的问题,进而保证了输出光束的质量。将该装置与扩束镜系统、4f系统和聚焦系统构成激光加工系统,可以对产品进行高效率、高质量加工。

    一种可提升深径比的激光旋切加工系统

    公开(公告)号:CN118455761A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410473117.5

    申请日:2024-04-19

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    摘要: 本发明公开一种可提升深径比的激光旋切加工系统,属于激光加工光学设计技术领域。该激光旋切加工系统包括依次布置的激光器、扩束系统、透光旋转系统、旋切系统和聚焦系统,透光旋转系统包括透光镜和旋转机构,透光镜设置在旋转机构中,且透光镜的旋转轴与扩束系统的出射光的光轴重合,透光镜上设有遮光结构,遮光结构用于将透光镜的入射光在垂直于其光轴的方向上遮挡二分之一,且透光镜的转速与旋切系统的出射光的转速相同,同时,旋切系统和透光旋转系统处于初始状态时,对于旋切系统的出射光,靠近其旋转轴的二分之一被保留。按照上述设计,本发明不仅有效提升了深径比,还保证了加工质量。

    一种整形光斑连续可调的激光整形加工装置及其调节方法

    公开(公告)号:CN117444385B

    公开(公告)日:2024-03-29

    申请号:CN202311763203.1

    申请日:2023-12-21

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/073 B23K26/06

    摘要: 本发明公开一种整形光斑连续可调的激光整形加工装置及其调节方法,其中,激光整形加工装置包括:激光加工光源,其所发出激光加工光束为准直光束;透镜,其布置在激光加工光源之前,用于将激光加工光束转换为点光束,作为待整形光束;整形器件,其布置在透镜之前,用于将待整形光束整形为目标形态的已整形光束,其设置在位移机构上,用于驱动整形器件沿待整形光束的光轴移动;准直系统,其布置在整形器件之前,用于将已整形光束准直;聚焦系统,其布置在准直系统之前,用于将准直后的已整形光束聚焦至待加工样品的表面。整形器件沿待整形光束的光轴连续移动,将连续调节待加工样品的表面所形成单焦点整形光斑的尺寸或多焦点整形光斑的间距。

    一种基于三反光学系统的光束旋转装置及激光加工系统

    公开(公告)号:CN117324754A

    公开(公告)日:2024-01-02

    申请号:CN202311343485.X

    申请日:2023-10-13

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/06

    摘要: 本发明公开一种基于三反光学系统的光束旋转装置及激光加工系统,其中,基于三反光学系统的光束旋转装置包括三反光学系统和旋转机构,三反光学系统包括第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜,第一反射镜用于将其入射光全反射至第二反射镜,第二反射镜用于将其入射光全反射至第三反射镜,第三反射镜用于将其入射光全反射为出射光,旋转机构具有唯一旋转轴,第一反射镜、第二反射镜和第三反射镜均固定在旋转机构中,且旋转机构的旋转轴、第一反射镜的入射光的光轴、第三反射镜的出射光的光轴可重合。将上述基于三反光学系统的光束旋转装置应用至不同的激光加工系统,能够调节激光加工系统的出射光的偏振方向或空间光方向,进而实现不同的应用。

    一种整形光束的旋转跟随光学装置及激光加工系统

    公开(公告)号:CN116117304A

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310054141.0

    申请日:2023-02-03

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/064 B23K26/046

    摘要: 本发明公开一种整形光束的旋转跟随光学装置及激光加工系统,其旋转跟随光学装置中,整形光束先经道威棱镜的第一斜面反射至反射镜,再经反射镜反射至道威棱镜的第二斜面,最后经道威棱镜的第二斜面反射后输出,且输入道威棱镜的整形光束的光轴、输出道威棱镜的整形光束的光轴、旋转道威棱镜系统的旋转轴重合。该装置可以实现整形光束的旋转跟随,因而根据加工路径,通过调整旋转道威棱镜系统,即可使整形光束在加工面上的光场分布始终与加工路径保持恒定夹角,从而保证加工效果的一致性,而且不存在引入光程差的问题,进而保证了输出光束的质量。将该装置与扩束镜系统、4f系统和聚焦系统构成激光加工系统,可以对产品进行高效率、高质量加工。

    一种快速制备大面积无锥度微结构的激光加工系统

    公开(公告)号:CN118385732A

    公开(公告)日:2024-07-26

    申请号:CN202410509606.1

    申请日:2024-04-26

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    摘要: 本发明公开了一种快速制备大面积无锥度微结构的激光加工系统,属于激光加工光学设计技术领域。该激光加工系统包括依次设置在系统光路主轴上的激光器、扩束准直系统、整形系统、平移变换系统和聚焦系统,其中:平移变换系统包括第一透镜和第二透镜,第一透镜的焦距为f1,第二透镜的焦距为f2,第一透镜与第二透镜的间距不小于f1+f2,且整形系统位于第一透镜的后焦面与第一透镜之间;聚焦系统包括振镜以及设置在振镜的出射端的场镜,且场镜位于第二透镜的前焦面与第二透镜之间。通过该激光加工系统开展微结构加工,不仅有效解决了传统旋切激光加工系统加工幅过小的问题,极大地提高了加工效率,还克服了激光加工存在的锥度问题,更好地保证了加工质量。

    一种整形光斑连续可调的激光整形加工装置及其调节方法

    公开(公告)号:CN117444385A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311763203.1

    申请日:2023-12-21

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: B23K26/073 B23K26/06

    摘要: 本发明公开一种整形光斑连续可调的激光整形加工装置及其调节方法,其中,激光整形加工装置包括:激光加工光源,其所发出激光加工光束为准直光束;透镜,其布置在激光加工光源之前,用于将激光加工光束转换为点光束,作为待整形光束;整形器件,其布置在透镜之前,用于将待整形光束整形为目标形态的已整形光束,其设置在位移机构上,用于驱动整形器件沿待整形光束的光轴移动;准直系统,其布置在整形器件之前,用于将已整形光束准直;聚焦系统,其布置在准直系统之前,用于将准直后的已整形光束聚焦至待加工样品的表面。整形器件沿待整形光束的光轴连续移动,将连续调节待加工样品的表面所形成单焦点整形光斑的尺寸或多焦点整形光斑的间距。

    一种基于光场分布的探测视觉偏差校正装置及方法

    公开(公告)号:CN116871667A

    公开(公告)日:2023-10-13

    申请号:CN202310836510.1

    申请日:2023-07-07

    发明人: 曾密宗 王雪辉

    摘要: 本发明公开一种基于光场分布的探测视觉偏差校正装置及方法。其中,基于光场分布的探测视觉偏差校正装置包括加工系统、探测系统、合束器和控制系统,具体结构如下:加工系统包括加工光源以及沿加工光源的出射光路依次设置在扩束准直镜、第一聚焦镜;探测系统包括探测光源以及沿探测光源的出射光路依次设置的探测器、三维扫描装置;合束器将加工光源的出射光路与探测光源的出射光路合束至第一聚焦镜;控制系统与加工光源、探测光源、探测器和三维扫描装置均相连。本发明基于探测光源在加工平面上的光场分布,对探测视觉的位置偏差、形状偏差以及能量偏差进行识别和校正,不但保证了加工系统的加工质量和精度,而且响应速度快,成本低。

    一种基于旋转波片的激光功率采样装置及方法

    公开(公告)号:CN116222762A

    公开(公告)日:2023-06-06

    申请号:CN202310505942.4

    申请日:2023-05-08

    发明人: 王雪辉 曾密宗

    IPC分类号: G01J1/04

    摘要: 本发明公开一种基于旋转波片的激光功率采样装置及方法。其中,基于旋转波片的激光功率采样装置包括分光装置、波片和激光功率探测器;分光装置设置在入射激光的光路上,用于将入射激光分为加工光路和探测光路;波片设置在入射激光位于分光装置之前的光路上,且波片持续旋转,同时入射激光从波片的中心通过、波片的旋转轴与入射激光的光轴重合;激光功率探测器设置在探测光路上,用于监测探测光路的激光功率。本发明在分光前对入射激光的偏振态进行了调制,使其在分光后具有稳定的反射率,既可以保证加工过程激光功率的稳定性,提高激光功率实时监测的采样精度,又无需复杂的光学系统以及精细的调校过程,方便实用。