一种用于激光辐射的光阑，所述光阑用于布置在激光加工头的射线路径中，所述光阑具有用于所述激光辐射(22)的入射区段(30)，具有用于限定所述激光辐射的射线束(24)的狭窄部(50)，并且具有在所述激光辐射的传播方向上会聚的会聚区段(40)，所述会聚区段设置用于将所述激光辐射的在所述射线束(24)之外延伸的、照射到所述会聚区段(40)上的射线分量反射到所述光阑(10，80)的一部分上，其中，所述会聚区段(40)布置在所述入射区段(30)与所述狭窄部(50)之间；以及一种具有这种光阑的激光加工头，所述光阑在所述激光辐射的射线路径中布置在入射端口(12)与出射端口(18)之间。端口(12)与出射端口(18)之间。端口(12)与出射端口(18)之间。
【技术实现步骤摘要】
用于激光加工头的光阑和激光加工头
[0001]本专利技术涉及一种用于布置在激光加工头的射线路径中的、用于激光辐射的光阑(Blende)以及一种具有这种光阑的激光加工头。
技术介绍
[0002]激光加工头在工业中用于借助激光进行材料加工，例如用于激光切割、激光钎焊或激光焊接。例如，从激光光源发出或在激光光纤的端部上出射的激光射线由激光加工头聚焦到待加工的工件上。激光加工头例如可以是激光切割头或激光焊接头。激光加工头通常包含用于准直、引导和/或聚焦激光射线的光学元件。
[0003]现有技术
[0004]WO 2007/011604 A1及其德语翻译DE 11 2006 001 869 T5描述了一种激光连接加工系统，其中使激光输出射线定向通过衰减器以形成衰减器输出射线。将衰减器输出射线定向到空间滤波器的聚焦透镜上以在焦点区域中形成聚焦射线，其中，空间滤波器的光阑定位在焦点区域处或焦点区域附近以阻挡聚焦射线的散射光成分。
[0005]DE 10 2018 208 710 A1描述了一种用于布置在EUV照明聚束的中间焦点中的光阑。光阑包括具有在EUV照明射线的传播方向上减小的横截面的聚束入口区段、具有在EUV照明射线的传播方向上增加的横截面的聚束出口区段和具有恒定的横截面的聚束管道区段，该聚束管道区段布置在聚束入口区段和聚束出口区段之间。聚束管道区段的内壁以对于EUV照明光而言反射性的方式实施。
[0006]DE 10 2007 020 704 A1描述了一种用于利用激光射线加工工件的装置，该装置包括用于将从孔径中出射并在加工平面中照射到工件上的激光射线成形的射线成形装置。在射线成形装置中设置光阑，该光阑布置在光阑和加工平面之间的射线路径中并且具有至少两个相互平行的边缘。
[0007]EP 1 758 216 A1描述了一种用于激光射线的两级光阑，其具有前端光阑和在射线路径中布置在其后面的精细光阑装置，其中，精细光阑直径是可调设的。
[0008]在激光射线或激光辐射从激光光源中或从激光光纤的光纤端部中出射之后，激光射线可以发散地入射到激光加工头中。在横截面中，激光射线通常具有近似高斯分布的或钟形的强度分布，其中小部分强度落到激光射线的外边缘上。值得期望的是设计激光加工并相应地对其确定尺寸以使用激光射线的主部分。因此，值得期望的是以受控方式阻挡或吸收激光射线或激光辐射的如下射线分量：所述射线分量在激光射线的待使用的激光聚束的聚束区域之外延伸。
[0009]此外，在激光射线穿过激光加工头的光学元件(诸如例如透镜)时，可能发生散射辐射。因此，值得期望的是能够实现：即使在准直的激光射线的情况下或在朝向激光焦点方向会聚的激光射线的情况下，也以受控方式阻挡或吸收在射线束之外延伸的射线分量。
技术实现思路
[0010]本专利技术的一个任务是提供一种用于激光辐射的光阑，所述光阑用于布置在激光加工头中，尤其是布置在激光加工头的射线路径中，所述光阑可以更有效地去除或吸收边缘辐射或散射辐射。另一个任务是，更好地实现上述目标中的一个或多个。
[0011]所述任务中的一个或多个通过根据本专利技术的一种用于激光辐射的光阑和根据本专利技术的一种激光加工头。以下还将描述有利的构型和扩展方案。
[0012]根据本专利技术的一个方面，说明了一种用于激光加工头的光阑，尤其是用于布置在激光加工头的射线路径中的光阑，包括：用于激光辐射的入射开口，邻接入射开口的入射区段，用于限定激光辐射的射线束的狭窄部(Engstelle)，用于激光辐射的出射开口、以及在激光辐射的传播方向上进行会聚的至少一个会聚区段，所述会聚区段布置在入射区段和狭窄部之间。光阑优选地如此构型，使得激光辐射的在射线束之外延伸的、在光阑的一部分上反射的射线再次照射到光阑上，或者，使得激光辐射的在射线束之外延伸的射线由于反射而至少两次照射到光阑上。激光辐射的在射线束之外延伸的射线也可以称为激光辐射的在射线束之外延伸的射线分量，并且反之亦然。尤其，会聚区段可以设置用于，将激光辐射的在射线束之外延伸的、照射到会聚区段上的射线反射到光阑的一部分上，尤其是反射到光阑的关于光阑的光轴相对置的部分上，和/或反射到入射区段上。替代地或附加地，入射区段可以设置用于，将激光辐射的在射线束之外延伸的、照射到入射区段上的射线反射到光阑的一部分上，尤其是反射到光阑的关于光阑的光轴相对置的部分上，和/或反射到会聚区段上。
[0013]因此，光阑至少包括入射区段、会聚区段和狭窄部。入射区段和会聚区段可以在激光辐射的传播方向上延伸，即在这个方向上具有延展(Ausdehnung)。光阑还包括激光辐射可通过其入射到光阑中的入射开口和激光辐射可通过其从光阑中出射的出射开口。尤其地，激光加工头可以是激光钎焊头或激光切割头。
[0014]该狭窄部可以限定光阑的开口，该开口限定了激光辐射的可以自由地穿过光阑的射线束。该狭窄部可以限定激光辐射的射线束，该射线束由光阑提供以用于进一步的使用并且例如可以用于利用激光加工头进行材料加工。射线束也可以称为有用射线或材料加工射线。狭窄部可以限定光阑的最小净直径。例如，狭窄部可以是光阑的狭窄处。狭窄部可以布置在光阑内，或者可以限定出射开口，即形成出射开口的边缘。
[0015]由狭窄部限定的射线束可以是发散的射线束、准直的或近似准直的射线束或者会聚的或聚焦的射线束。射线束也可以称为射线锥或激光锥。
[0016](待使用的)射线束几乎不受影响地或自由地穿过光阑。狭窄部可以限界射线束的边缘。尤其，狭窄部设置用于限界穿过光阑的激光辐射的横截面。
[0017]因此，光阑可以设置用于阻挡在射线束之外延伸的射线穿过。优选地，光阑设置用于至少一次如此反射在射线束之外延伸的射线，使得它们再次照射到光阑上，即照射到光阑的内面上。因此，光阑可以用作一种射线阱以用于在射线束之外延伸的射线。
[0018]会聚区段在激光辐射的传播方向上会聚，即会聚区段汇合在一起或变细。会聚区段优选地设置成或如此成形，使得激光辐射的在射线束之外延伸的、照射到会聚区段上的射线被反射到光阑的一部分上。换言之，会聚区段可以设置用于反射激光辐射的在射线束之外延伸的射线(其照射到会聚区段上)，从而反射的射线分量再次照射到光阑的一部分
上。因此，由会聚区段反射的射线优选地至少两次照射到光阑上：例如，所述射线照射光阑的会聚区段至少一次，并且在其已由会聚区段反射之后，所述射线再次照射光阑。在此，反射到光阑的一部分上的射线分量可以再次被反射。因此，通过至少两次反射可以阻挡相关的射线分量，并且例如在与激光辐射的传播方向相反的反方向上从光阑中出射，或者尤其是由光阑吸收。尤其有利的是，当在射线束之外延伸的射线(第一次)照射到光阑上、尤其是照射到会聚区段上时，它的一部分已经被吸收并且另一部分被反射，并且，如果所反射的部分在再次(或第二次)照射光阑时，则再次地至少一部分被吸收。
[0019]激光辐射的照射到光阑的一部分上的、尤其是照射到会聚区段上的射线优选地直接照射到光阑的该部分上或直本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于激光辐射的光阑(10，80)，所述光阑用于布置在激光加工头中，所述光阑包括：用于所述激光辐射(22)的入射开口(11)，与所述入射开口(11)邻接的入射区段(30)，用于限定所述激光辐射(22)的射线束(24)的狭窄部(50)，用于所述激光辐射(22)的出射开口(71)，以及在所述激光辐射的传播方向上会聚的会聚区段(40)，所述会聚区段布置在所述入射区段(30)与所述狭窄部(50)之间，其中，如此构型所述光阑，使得所述激光辐射的在所述射线束(24)之外延伸的、在所述光阑(10，80)的一部分处反射的射线再次照射到所述光阑(10，80)上。2.根据权利要求1所述的光阑，其中，所述会聚区段(40)设置用于，将所述激光辐射的在所述射线束(24)之外延伸的、照射到所述会聚区段(40)上的射线反射到所述光阑(10，80)的一部分上，尤其是反射到所述入射区段(30)上；和或其中，所述入射区段(30)设置用于，将所述激光辐射的在所述射线束(24)之外延伸的、照射到所述入射区段(30)的射线反射到所述光阑(10，80)的一部分上，尤其是反射到所述会聚区段(40)上。3.根据权利要求1或2所述的光阑，其中，所述会聚区段(40)和/或所述入射区段(30)在所述激光辐射的传播方向上向内弯曲。4.根据前述权利要求中任一项所述的光阑，其中，与所述会聚区段(40)相比，所述入射区段(30)关于所述光阑(10，80)的光轴(A)具有不同的倾斜角，和/或其中，所述入射区段(30)平行于所述光阑(10，80)的光轴(A)或平行于所述会聚区段(40)延伸。5.根据前述权利要求中任一项所述的光阑，其中，所述入射区段(30)在所述激光辐射的传播方向上增宽，或者其中，所述入射区段(30)在所述激光辐射的传播方向上会聚。6.根据前述权利要求中任一项所述的光阑，其中，所述狭窄部(50)邻接所述会聚区段(40)，并且所述会聚区段(40)直至所述狭窄部(50)为止地会聚。7.根据前述权利要求中任一项所述的光阑，其中，所述狭窄部(50)限定所述出射开口(71)。8.根据前述权利要求中任一项所述的光阑，所述光阑具有邻接所述狭窄部(50)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：普雷茨特两合公司，
类型：发明
国别省市：
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