一种基于声光调制的超快自变焦系统的制作方法

本发明涉及到激光加工领域，特别涉及到一种基于声光调制的超快自变焦系统。

背景技术：

1、目前比较常见的pcb钻孔方法有机械钻孔和激光加工，机械加工因其钻头尺寸的局限导致很难加工0.1mm以下的孔，而且维护成本高，加工效率低；相对于机械钻孔，激光钻孔不仅可以实现更小的孔径加工，而且加工效率高，成本低，因此在市场上越来越受欢迎。激光钻孔工艺主要有导通孔、导盲孔，以双面板为例，导通孔即利用激光聚焦的高能量密度直接将双面板打穿，形成一个圆形通孔，导盲孔则去除表面铜和电介质层，底层铜无需击穿。由于铜和电介质层对激光的吸收系数差别很大，而且在加工过程中底层铜不能有残留电介质或者熔铜情况，因此在导盲孔工艺上需要分两步走，第一步先将表面铜去掉，露出电介质层，第二步调整焦点高度和激光能量，对电介质层进行清洗。目前主流的导盲孔工艺有两种，一种是单激光器加工，另一种是双激光器加工。双激光器加工导盲孔可以节省机械z轴的升降时间，一次性成孔，大大提升了导盲孔的加工效率，然而双激光束的空间合束难度较高，而且受设备的机械振动和机械应力影响，稳定性较差。因此如何实现一种更高效，更稳定的导盲孔加工技术迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明的主要目的为提供一种基于声光调制的超快自变焦系统，旨在解决激光钻孔工艺加工效率低以及稳定性差的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明第一方面提出一种基于声光调制的超快自变焦系统，包括控制器、激光器和光路器件，所述光学器件包括变倍扩束器、物理光阑、声光调制器、声光偏转器、反射镜片、振镜和场镜；

3、所述激光器与所述控制器电连接；

4、所述激光器出口处设置变倍扩束器，所述激光器发射第一入射光；

5、所述变倍扩束器后方设物理光阑，所述变倍扩束器用于扩大所述第一入射光光束；

6、所述物理光阑后方放置声光调制器；

7、所述声光调制器设置在所述第一入射光的发射路径，第一入射光入射所述声光调制器，所述第一入射光经过所述声光调制器调制后形成第二入射光；

8、所述第二入射光入射所述声光偏转器，用于使第二入射光光束在空间发生偏转，所述第二入射光依次经过反射镜片、振镜和场镜，所述振镜和所述场镜连接，所述反射镜片用于改变入射光的传播路径，以使得第二入射光射入所述振镜，所述振镜控制所述第二入射光的方向，使所述第二入射光进入所述场镜，所述场镜用于对第二入射光扩展光束，以使所述第二入射光聚焦于加工产品进行微孔加工；

9、所述声光调制器和所述声光偏转器分别与所述控制器电连接。

10、进一步地，所述物理光阑与所述第一入射光光束垂直。

11、进一步地，所述物理光阑的通光孔径可调节设置。

12、进一步地，所述第二入射光入射所述振镜，所述第二入射光束与所述振镜入射孔径垂直。

13、进一步地，所述第二入射光从所述场镜射出出射光束，所述出射光束与所述场镜出射孔径垂直。

14、进一步地，所述声光偏转器包括第一声光偏转器和第二声光偏转器，所述第一声光偏转器和第二声光偏转器通光孔径中心轴与第二入射光的光路重合，所述第一声光偏转器和所述第二声光偏转器分别控制xy轴偏转。

15、进一步地，所述声光偏转器还包括波片，所述波片设于所述第一声光偏转器和第二声光偏转器之间，所述波片与所述第一入射光呈90°。

16、进一步地，所述波片为半波片。

17、进一步地，所述反射镜片包括第一反射镜片和第二反射镜片，所述第一反射镜片和所述第二反射镜片与所述第二入射光呈45°。

18、进一步地，所述场镜与所述振镜的出射孔径螺纹连接。

19、有益效果：

20、本发明的一种基于声光调制的超快自变焦系统，包括控制器、激光器和光路器件，光学器件包括变倍扩束器、物理光阑、声光调制器、声光偏转器、反射镜片、振镜和场镜，激光器发射第一入射光，变倍扩束器扩大第一入射光光束，第一入射光光束进入物理光阑，物理光阑过滤杂散光，第一入射光入射声光调制器，声光调制器对第一入射光进行选择截取形成第二入射光，第二入射光入射声光偏转器，声光偏转器使第二入射光光束在空间发生偏转，改变光束传输角度，实现焦点位置的移动，第二入射光入射反射镜片，反射镜片改变入射光的传播路径，使得第二入射光射入振镜，振镜控制第二入射光的方向，使第二入射光进入场镜，场镜对第二入射光进行扩展，以使第二入射光聚焦于加工产品进行微孔加工。用一台激光器就可实时调控焦点位置，摆脱机械带来的延时，节省了机械移动时间，同时也提升了光路稳定性，保证加工效果的稳定性。

技术特征：

1.一种基于声光调制的超快自变焦系统，包括控制器、激光器和光路器件，其特征在于，所述光学器件包括变倍扩束器、物理光阑、声光调制器、声光偏转器、反射镜片、振镜和场镜；

2.根据权利要求1所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述物理光阑与所述第一入射光光束垂直。

3.根据权利要求2所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述物理光阑的通光孔径可调节设置。

4.根据权利要求1所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述第二入射光入射所述振镜，所述第二入射光束与所述振镜入射孔径垂直。

5.根据权利要求4所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述第二入射光从所述场镜射出出射光束，所述出射光束与所述场镜出射孔径垂直。

6.根据权利要求1所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述声光偏转器包括第一声光偏转器和第二声光偏转器，所述第一声光偏转器和第二声光偏转器通光孔径中心轴与第二入射光的光路重合，所述第一声光偏转器和所述第二声光偏转器分别控制xy轴偏转。

7.根据权利要求6所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述声光偏转器还包括波片，所述波片设于所述第一声光偏转器和第二声光偏转器之间，所述波片与所述第一入射光呈90°。

8.根据权利要求7所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述波片为半波片。

9.根据权利要求4所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述反射镜片包括第一反射镜片和第二反射镜片，所述第一反射镜片和所述第二反射镜片与所述第二入射光呈45°。

10.根据权利要求1所述的基于声光调制的超快自变焦系统，其特征在于，所述场镜与所述振镜的出射孔径螺纹连接。

技术总结
本发明属于激光加工领域，特别涉及到一种基于声光调制的超快自变焦系统，其中，包括激光器、光路器件和控制器，激光器发射第一入射光入射变倍扩束器，变倍扩束器后方设物理光阑，物理光阑后方放置声光调制器，第一入射光入射声光调制器，第一入射光经过声光调制器调制后形成第二入射光；第二入射光入射声光偏转器，第二入射光依次经过反射镜片、振镜和场镜，反射镜片改变入射光的传播路径，以使得第二入射光射入振镜，振镜控制第二入射光的方向，使第二入射光进入场镜，场镜对第二入射光扩展光束，以使第二入射光聚焦于加工产品进行微孔加工，这样设置摆脱机械带来的延时，节省机械移动时间，提升光路稳定性，保证加工效果的稳定性。

技术研发人员：邹武兵,郭哲,杨义民
受保护的技术使用者：深圳市韵腾激光科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25