一种对射式多焦点激光分离脆性透射材料的装置的制作方法

文档序号:11075199阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种对射式多焦点激光分离脆性透射材料的装置,其特征在于,该装置包括两套多焦点激光加工系统和一台三维工作平台;其中每套多焦点激光加工系统均包括激光器、导光镜、扩束镜和一组多焦点镜片组,所述激光器、导光镜、扩束镜和多焦点镜片组依次位于同一光路上;

该装置工作时,所述三维工作平台位于两套多焦点镜片组中间,用于使待加工脆性透射材料沿垂直于激光束光轴的方向移动;所述多焦点镜片组用于使激光束的不同区域被折射角度不相同,从而在光轴上产生焦点的位置也不相等,以形成多个聚焦点;所述两套激光器输出的激光均分别通过多焦点镜片组,并分别产生多个激光焦点;两套多焦点激光加工系统在脆性透射材料两侧同光轴对射,使脆性透射材料内部焦点数量加倍,以改善脆性透射材料沿厚度方向上对激光能量吸收的均匀性,使脆性透射材料沿厚度方向的受热膨胀均匀性增强;激光多焦点光束离开后,沿脆性透射材料厚度方向迅速冷却而产生拉应力,实现激光对厚脆性透射材料的分离。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述多焦点镜片组由一块常规聚焦镜及至少二块中心带有不同直径小孔且焦距不同的聚焦镜组成,各聚焦镜上的小孔直径依次递减。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述各聚焦镜的厚度尽可能薄,以减少激光能量的损失;各聚焦镜焦距、各聚焦镜之间距离、各聚焦镜小孔直径均由实际所切割分离脆性透射材料厚度、折射率和吸收率决定;所切割分离材料厚度越厚,则各聚焦镜焦距越长,各聚焦镜之间距离越大,各聚焦镜小孔直径越大;所切割材料折射率越大,则各聚焦镜焦距 越长,各聚焦镜之间距离越大,各聚焦镜小孔直径不变;所切割材料吸收率越高,则各聚焦镜焦距及各聚焦镜之间距离不变,各聚焦镜小孔直径越大。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述多焦点镜片组由至少三块不同直径和焦距的聚焦镜组成,各聚焦镜的直径依次递减。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述各聚焦镜的厚度尽可能薄,以减少激光能量的损失;各聚焦镜焦距、各聚焦镜之间距离、各直径不同的聚焦镜片直径均由实际所切割分离脆性透射材料厚度、折射率和吸收率决定;所切割分离材料厚度越厚,则各聚焦镜焦距越长,各聚焦镜之间距离越大,各直径不同的聚焦镜直径越小;所切割材料折射率越大,则各聚焦镜焦距越长,各聚焦镜之间距离越大,各直径不同的聚焦镜直径不变;所切割材料吸收率越高,则各聚焦镜焦距及各聚焦镜之间距离不变,各直径不同的聚焦镜直径越小。

6.根据权利要求1至5中任一所述的装置,其特征在于,所述多焦点镜片组中各聚焦镜均能够沿激光光轴方向移动,以控制所产生的各个激光焦点的位置和能量分布。

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