【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】运行激光系统的方法、激光系统以及蒸发系统
[0001]本专利技术涉及一种运行激光系统的方法,所述激光系统用于提供能够加热位于蒸发系统的反应腔室中的目标物的表面的激光光束,所述激光系统包括激光光源,所述激光光源用于提供具有至少基本上均匀的强度剖面的至少基本上平行的激光光束。另外,本专利技术涉及一种用于加热位于蒸发系统的反应腔室中的目标物的表面的激光系统,所述反应腔室包括腔室窗口,并且所述激光系统包括激光光源,所述激光光源用于提供具有至少基本上均匀的强度剖面的至少基本上平行的激光光束。此外,本专利技术涉及一种蒸发系统,所述蒸发系统包括位于反应腔室中的目标物和用于加热目标物的表面的至少一个激光系统。
技术介绍
[0002]在蒸发系统和类似的应用中,包含固体和/或液体材料的物体的表面可以特别地在真空环境中借助激光辐射进行加热。这种加热例如在诸如分子束外延(MBE)的外延技术的背景下是众所周知的,并且在诸如焊接或切割的激光应用中大体类似。在大多数应用中,期望对被加热表面的均匀加热。为了实现对被辐射表面的均匀加热,已经实施了光束整形以主要使用波动光学元件来实现平顶(top
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hat)剖面,以便通过激光辐射来确保均匀能量沉积。
[0003]在图1中的左侧图像中示出了上文提及且配备有根据现有技术的激光系统10的蒸发系统60的可能实施例。激光系统10的激光光源20提供了具有均匀平顶强度剖面24的激光光束22,如图1的中间图像所示。聚焦元件52将穿过腔室窗口64进入蒸发系统60的反应腔室62中的激光光束22聚焦 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种运行激光系统(10)的方法,所述激光系统用于提供能够加热位于蒸发系统(60)的反应腔室(62)中的目标物(66)的表面(68)的激光光束(22),所述激光系统(10)包括激光光源(20),所述激光光源用于提供具有至少基本上居中的峰值的强度剖面(24)的至少基本上平行的激光光束(22),所述方法包括以下步骤:a)确定所述目标物(66)的所述表面(68)的温度信息,b)基于在步骤a)中确定的所述温度信息来确定具有较低中心强度的所述激光光束(22)的适应强度剖面(24),c)基于在步骤b)中执行的所述确定对所述激光光束(22)的强度剖面(24)进行整形,以及d)提供具有在步骤c)中整形的所述适应强度剖面(24)的所述激光光束(22)以加热位于所述蒸发系统(60)的所述反应腔室(62)中的所述目标物(66)的所述表面(68)。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述在步骤a)中确定温度信息包括以下项中的至少一者:
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基于由所述激光光源(20)提供的所述激光光束(22)的强度来估计所述温度信息,
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基于测量所述目标物(66)的所述表面(68)的中心处的温度来估计所述温度信息,
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基于测量所述目标物(66)的所述表面(68)的外边沿(70)处的温度来估计所述温度信息,和/或
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基于测量所述中心处的、所述外边沿(70)处的以及在所述目标物(66)的所述表面(68)的至少一个附加位置处的温度来估计所述温度信息。3.根据权利要求2所述的方法,其中相对于在所述目标物(66)的、与由所述激光光束(22)加热的所述目标物(66)的所述表面(68)相反的远侧处提供的激光光束(22)来测量所述目标物(66)的所述表面(68)的相应温度。4.根据权利要求2或3所述的方法,其中用所述提供的激光光束(22)在轴上测量所述目标物(66)的所述表面(68)的所述相应温度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中新整形的强度剖面(24)是旋转对称的。6.一种用于加热位于蒸发系统(60)的反应腔室(62)中的目标物(66)的表面(68)的激光系统(10),所述反应腔室(62)包括腔室窗口(64),并且所述激光系统(10)包括激光光源(20),所述激光光源用于提供具有至少基本上居中的峰值的强度剖面(24)的至少基本上平行的激光光束(22),其中所述激光系统(10)包括光束整形系统(30),所述光束整形系统被配置为至少执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的步骤c)且任选地执行步骤d)。7.根据权利要求6所述的激光系统(10),其中所述光束整形系统(30)沿着所述激光光束(22)的路径包括至少以下整形元件(32、40、42、44、46、52):
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光束望远镜(32),所述光束望远镜用于调节所述激光光束(22)的直径(80);
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第一广义轴棱镜(40),所述第一广义轴棱镜用于将所述平行激光光束(22)转换成具有至少部分环形强度剖面(24)的发散激光光束(22);
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光学组件(42),所述光学组件包括作为整形元件(44、46)的具有限幅孔径开口(48)的限幅孔径(46)和第二广义轴棱镜(44),所述限幅孔径(46)用于对所述激光光束(22)的所述环形强度剖面(24)的外部部分进行限幅,所述第二广义轴棱镜(44)用于补偿所述激光光束(22)的发散并将所述发散激光光束(22)转换成平行激光光束(22);以及
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聚焦元件(52),所述聚焦元件用于将所述激光光束(22)朝向所述目标物(66)的所述表面(68)聚焦。8.根据权利要求7所述的激光系统(10),其中在所述光学组件(42)内,所述限幅孔径(46)沿着所述激光光束(22)的所述路径布置在所述第二轴棱镜(44)的上游。9.根据权利要求7所述的激光系统(10),其中在所述光学组件(42)内,所述第二轴棱镜(44)沿着所述激光光束(22)的所述路径布置在所述限幅孔径(46)的上游。10.根据权利要求7至9中任一项所述的激光系统(10),其中所述光束整形系统(30)的至少两个连续布置的整形元件(32、40、42、44、46、52)集成到组合的整形元件(32、40、42、44、46、52)中。11.根据权利要求6至10中任一项所述的激光系统(10),其中所述光束整形系统(30)的至少部分的部件被布置在所述反应腔室(62)的所述腔室窗口(64)的外部。12.根据权利要求11所述的激光系统(10),其中所述部件包括至少部分或全部的以下零件:所述光束望远镜(32)、所述第一轴棱镜(40)、所述光学组件(42)、所述限幅孔径(46)和所述第二轴棱镜(40)。13.根据权利要求12所述的激光系统(10),其中所述聚焦元件(52)被布置在所述反应腔室(62)的所述腔室窗口(64)的外部。14.根据权利要求13所述的激光系统(10),其中所述第二轴棱镜(40)和所述聚焦元件(52)被集成到自...
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