一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统，所述的系统包括激光光源模块、激光光束发散角动态控制模块和激光聚焦与焦点切换模块。本实用新型专利技术在整个激光加工系统中引入了激光光束发散角动态控制模块，对加工激光束的发散角进行动态控制，从而改变经过所述激光聚焦与焦点切换模块聚焦后的激光焦点在待加工工件上的空间位置，实现了高速的激光焦点离焦运动，又能够保障极高的离焦前后激光聚焦焦点中心和激光离焦焦点中心在待加工工件的位置精度，而且离焦前后没有引入额外像差，保证了离焦前后良好的聚焦效果。

Laser processing system with dynamically controllable laser focus position

The utility model provides a laser processing system with dynamically controllable laser focus position, which comprises a laser light source module, a laser beam divergence angle dynamic control module and a laser focusing and focus switching module. The utility model in the laser processing system is introduced in the laser beam divergence angle dynamic control module, dynamic control of the divergence angle of the laser beam machining, thus change the focus of the laser and the laser focus switching module after focusing on the workpiece to be machined on the space position, to achieve the high speed laser focus defocus exercise, but also to protect the high from the laser focus center and laser focus from the center focus on the focal position and precision of workpiece, and defocus without introducing additional aberrations before and after, to ensure good focusing effect from coke before and after.

【技术实现步骤摘要】
一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统
本技术涉及激光加工
，更具体地，涉及一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统。
技术介绍
在激光钻孔领域，激光焦点在孔和孔之间切换，目前振镜扫描是比较成熟的最快的切换方式，表现加减速、位移线速度以及定位速度。但是目前电路板盲孔钻孔，无一例外都是采用一种特定参数的激光去除铜皮，然后改变平场扫描聚焦镜与电路板之间的距离从而获得激光焦点相对于电路板的激光离焦，采用离焦的大光斑去除孔底材料。由于这种离焦方式是采用改变平场聚焦镜与电路板之间的距离获得的，在激光加工的过程中，改变平场聚焦镜和电路板之间的距离，容易带来激光加工的误差，更重要的是，通过不断改变平场聚焦镜和电路板之间的距离达到离焦的目的，如此离焦的效率太低，太耽搁时间。
技术实现思路
本技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的激光焦点位置动态可控的激光加工系统，通过对加工激光束发散角的改变来达到调整激光聚焦的聚焦焦点在待加工工件的空间位置，实现高速的激光焦点离焦运动。根据本技术的一个方面，包括激光光源模块、激光光束发散角动态控制模块和激光聚焦与焦点切换模块；所述激光光源模块，用于产生加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统，其特征在于，包括激光光源模块、激光光束发散角动态控制模块和激光聚焦与焦点切换模块；所述激光光源模块，用于产生加工激光束，并经过光路传输入射所述激光光束发散角动态控制模块；所述激光光束发散角动态控制模块，用于对入射的加工激光束的发散角进行动态控制，输出发散角受控的第一激光光束，并入射所述激光聚焦与焦点切换模块；所述激光聚焦与焦点切换模块，用于对发散角受控的第一激光束进行聚焦，以形成聚焦光束，其中，针对发散角不同的第一激光光束，形成的聚焦光束的焦点位置不同；还用于控制所述聚焦光束的激光焦点在待加工工件的不同加工单元之间进行切换或者在一个加工单元处对所述聚焦光...

【技术特征摘要】
1.一种激光焦点位置动态可控的激光加工系统，其特征在于，包括激光光源模块、激光光束发散角动态控制模块和激光聚焦与焦点切换模块；所述激光光源模块，用于产生加工激光束，并经过光路传输入射所述激光光束发散角动态控制模块；所述激光光束发散角动态控制模块，用于对入射的加工激光束的发散角进行动态控制，输出发散角受控的第一激光光束，并入射所述激光聚焦与焦点切换模块；所述激光聚焦与焦点切换模块，用于对发散角受控的第一激光束进行聚焦，以形成聚焦光束，其中，针对发散角不同的第一激光光束，形成的聚焦光束的焦点位置不同；还用于控制所述聚焦光束的激光焦点在待加工工件的不同加工单元之间进行切换或者在一个加工单元处对所述聚焦光束的激光焦点扫描运动进行运动控制；所述激光光束发散角动态控制模块包括偏振分光器件、四分之一波长相位延迟器和反射光学元件；所述加工激光束依次透射偏振分光器件、入射四分之一波长相位延迟器，所述四分之一波长相位延迟器的输出光束的偏振态相对于所述加工激光束旋转45度或者近似45度，输出的光束垂直或者近似垂直入射所述反射光学元件，并被所述反射光学元件垂直或者近似垂直反射，再入射所述四分之一波长相位延迟器，所述四分之一波长相位延迟器输出的光束的偏振态相对于所述加工激光束旋转90度或者近似90度，再经所述偏振分光器件反射，获得所述发散角受控的第一激光束；或者，所述加工激光束被偏振分光器件反射后入射四分之一波长相位延迟器，所述四分之一波长相位延迟器的输出光束的偏振态相对于所述加工激光束旋转45度或者近似45度，输出的光束垂直或者近似垂直入射所述反射光学元件，并被所述反射光学元件垂直或者近似垂直反射，再入射所述四分之一波长相位延迟器，所述四分之一波长相位延迟器的输出光束的偏振态相对于所述加工激光束旋转90度或者近似90度，并透射所述偏振分光器件，获得所述发散角受控的第一激光束；其中，通过改变所述激光光束发散角动态控制模块中的反射光学元件的反射表面曲率控制所述第一激光束的光束发散角，形成不同空间位置的聚焦光束的激光焦点，实现激光焦点相对于待加工工件的动态离焦控制。2.如权利要求1所述的激光焦点位置动态可控的激光加工系统，其特征在于，所述四分之一波长相位延迟器为四分之一波长玻片或四分之一波反射式相位延迟圆偏振镜或四分之一波长棱镜。3.如权利要求1所述的激光焦点位置动态可控的激光加工系统，其特征在于，在激光焦点动态离焦过程中，所述聚焦光束的光轴保持不变或者基本不变，不同空间位置的激光焦点位于聚焦光束的光轴上。4.如权利要求1所述的激光焦点位置动态可控的激光加工系统，其特征在于，所述激光聚焦与焦点切换模块包括扫描振镜和平场扫描聚焦镜；所述反射光学元件为平面反射镜时，不改变所述第一激光束相对于所述加工激光束的光束发散角，从而经过所述激光聚焦与焦点切换模块聚焦后的激光聚焦焦点位于平场扫描聚焦镜的正常工作距离；当所述反射光学元件的激光反射面为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立国，
申请(专利权)人：武汉铱科赛科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42