激光光束滤波系统及激光光束整形系统技术方案

本披露公开了一种激光光束滤波系统及激光光束整形系统。该滤波系统包括：依次设置的波长调节第一镜组、口径调节第一镜组、口径调节第二镜组、波长调节第二镜组、汇聚透镜和光阑；其中，波长调节第一镜组和波长调节第二镜组为正光焦度，口径调节第一镜组和口径调节第二镜组为负光焦度；该激光光束滤波系统配置成：若激光光束的波长改变，移动波长调节第一镜组和波长调节第二镜组；若激光光束的口径改变，移动口径调节第一镜组和口径调节第二镜组。该滤波系统通过有针对性的变焦方式兼容不同波长或口径的激光光束，保证不同的激光光束能够在相同聚焦位置形成等大聚焦光斑，而无需更换滤波装置，提高了激光光束滤波系统的调整效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
激光光束滤波系统及激光光束整形系统


[0001]本披露一般涉及激光整形
更具体地，本披露涉及一种激光光束滤波系统及激光光束整形系统。

技术介绍

[0002]随着半导体行业的发展，晶圆及半导体芯片检测精度要求越来越高，传统机器视觉检测所采用的LED光源逐渐被激光所替代。
[0003]为了解决激光光束呈高斯分布且形成的光斑内部明暗不均，从而影响检测结果的问题，目前常见的方式是在激光整形光路中使用滤波装置，通过滤波提升激光光束质量，并且减少杂光引起的干涉。该滤波装置通常为针孔，在激光聚焦位置放置针孔，可以保证滤除杂光的同时通过大部分能量。为了保证滤波效果，针孔直径与聚焦光斑的理想艾里斑直径需匹配。然而，当激光器种类发生变化之后，比如激光光束口径或波长发生改变，聚焦光斑的理想艾里斑直径也相应改变，为了适配上述变化，往往需要对滤波装置进行更换和调试。
[0004]传统的变焦系统能够改变准直系统的口径变倍比，该变焦系统的应用依赖于以下两个因素：其一是，在一定波段范围，默认所有组元在此波段内的焦距不变的，比如可见光在宽波段范围一般采用消色差设计；其二是，在可见光波段范围内，光学组元随波长变化的焦距变化较小，因此可以忽略波长改变所带来的影响。但是对于激光系统而言，比如紫外光到可见光范围内，光学材料的折射率在紫外波段急速变换，在激光系统中所造成的影响非常大，特别是针对要小孔滤波这一滤波场景，其影响是无法直接忽略的，波长的改变会带来准直度和口径的同时改变。因此在激光系统中，传统变焦系统无法同时兼顾波长变化与口径变化引起的倍率变化。
[0005]另外，上述系统在激光整形过程中，为了适应该倍率变化，需要对整个系统中的所有组件进行调整，以保证变倍效果，调试过程复杂且效率低。
[0006]有鉴于此，亟需提供一种激光光束滤波方案，能够兼顾波长变化与口径变化引起的倍率变化的前提下，提高激光光束滤波系统的调整效率。

技术实现思路

[0007]为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本披露在多个方面中提出了激光光束滤波方案。
[0008]在第一方面中，本披露提供一种激光光束滤波系统包括：沿激光器出射方向依次设置的波长调节第一镜组、口径调节第一镜组、口径调节第二镜组、波长调节第二镜组、汇聚透镜和光阑；其中，波长调节第一镜组和波长调节第二镜组为正光焦度，口径调节第一镜组和口径调节第二镜组为负光焦度；激光光束滤波系统配置成：若激光光束的波长改变，移动波长调节第一镜组和波长调节第二镜组；若激光光束的口径改变，移动口径调节第一镜组和口径调节第二镜组。
[0009]在一些实施例中，移动波长调节第一镜组和波长调节第二镜组包括：移动波长调
节第一镜组和波长调节第二镜组，直至满足，其中，表示激光光束的波长，表示激光光束的波长变化量；表示激光光束在汇聚透镜的入射口径，表示激光光束在汇聚透镜的入射口径变化量；移动口径调节第一镜组和口径调节第二镜组包括：移动口径调节第一镜组和/或口径调节第二镜组，直至满足。
[0010]在一些实施例中，波长调节第一镜组和波长调节第二镜组的移动函数如下：；其中，表示波长调节第一镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示波长调节第二镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示激光器射出的激光光束的口径；口径调节第一镜组和口径调节第二镜组的移动函数如下：；其中，表示口径调节第一镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示口径调节第二镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示激光器射出的激光光束的口径变化量。
[0011]在一些实施例中，在波长调节第一镜组和波长调节第二镜组的移动函数中，当激光光束的口径为1mm时，若激光光束的波长由375nm增加至457nm，则波长调节第一镜组的移动距离，波长调节第二镜组的移动距离；当激光光束的口径为1mm时，若激光光束的波长由375nm增加至532nm，则波长调节第一镜组的移动距离，波长调节第二镜组的移动距离。
[0012]在一些实施例中，在口径调节第一镜组和口径调节第二镜组的移动函数中，当激光光束的波长为375nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至2mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为375nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至3mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为457nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至2mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为457nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至3mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为532nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至2mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为532nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至3mm，则口径调节第一镜组的移动距离，口径调节第二镜组的移动距离。
[0013]在一些实施例中，光阑为针孔，针孔的直径为。
[0014]在一些实施例中，波长调节第一镜组为双凸透镜，其第一面朝向激光器，其第二面朝向口径调节第一镜组；波长调节第二镜组为弯月形正透镜，其第一面朝向口径调节第二镜组，其第二面朝向汇聚透镜；口径调节第一镜组为双凹透镜，其第一面朝向波长调节第一镜组，其第二面朝向口径调节第二镜组；口径调节第二镜组为弯月形负透镜，其第一面朝向口径调节第一镜组，其第二面朝向波长调节第二镜组。
[0015]在一些实施例中，波长调节第一镜组的第一面的曲率半径为，第二面的曲率半径为；口径调节第一镜组的第一面的曲率半径为，第二面的曲率半径为；口径调节第二镜组的第一面的曲率半径为，第二面的曲率半径为；波长调节第二镜组的第一面的曲率半径为，第二面的曲率半径为。
[0016]在第二方面中，本披露提供一种激光光束整形系统包括：如第一方面任一项提供的激光光束滤波系统、准直系统、激光整形器和扩束缩束系统；其中，激光光束滤波系统、准直系统、激光整形器和扩束缩束系统沿着激光器的出射方向依次设置。
[0017]在一些实施例中，准直系统包括：沿着激光器的出射方向依次设置的准直凹透镜和准直凸透镜；扩束缩束系统包括：沿着激光器的出射方向依次设置的扩缩束凹透镜和扩缩束凸透镜。
[0018]基于如上所提供的激光光束滤波系统，本披露实施例提供了波长调节第一镜组、口径调节第一镜组、口径调节第二镜组和波长调节第二镜组来分组适配变波长和变口径的两种倍率变化场景。在变波长场景下，移动波长调节第一镜组和波长调节第二镜组；在变口径场景下，移动口径调节第一镜组和口径调节第二镜组，从而完成变焦。通过有针对性的变焦方式兼容不同波长或不同口径的激光光束，保证不同类型的激光光束经过汇聚透镜后，能够在同样的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光光束滤波系统，其特征在于，包括：沿激光器出射方向依次设置的波长调节第一镜组、口径调节第一镜组、口径调节第二镜组、波长调节第二镜组、汇聚透镜和光阑；其中，所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组为正光焦度，所述口径调节第一镜组和所述口径调节第二镜组为负光焦度；所述激光光束滤波系统配置成：若激光光束的波长改变，移动所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组；若激光光束的口径改变，移动所述口径调节第一镜组和所述口径调节第二镜组。2.根据权利要求1所述的激光光束滤波系统，其特征在于，所述移动所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组，包括：移动所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组，直至满足，其中，表示激光光束的波长，表示激光光束的波长变化量；表示激光光束在所述汇聚透镜的入射口径，表示激光光束在所述汇聚透镜的入射口径变化量；所述移动所述口径调节第一镜组和所述口径调节第二镜组，包括：移动所述口径调节第一镜组和/或所述口径调节第二镜组，直至满足。3.根据权利要求2所述的激光光束滤波系统，其特征在于，所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组的移动函数如下：；其中，表示波长调节第一镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示波长调节第二镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示激光器射出的激光光束的口径；所述口径调节第一镜组和所述口径调节第二镜组的移动函数如下：；其中，表示口径调节第一镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示口径调节第二镜组的移动距离，为正表示朝着汇聚透镜移动，为负表示朝向激光器移动，表示激光器射出的激光光束的口径变化量。4.根据权利要求3所述的激光光束滤波系统，其特征在于，在所述波长调节第一镜组和所述波长调节第二镜组的移动函数中，当激光光束的口径为1mm时，若激光光束的波长由375nm增加至457nm，则所述波长调节第一镜组的移动距离，所述波长调节第二镜组的移动距离；当激光光束的口径为1mm时，若激光光束的波长由375nm增加至532nm，则所述波长调节第一
镜组的移动距离，所述波长调节第二镜组的移动距离。5.根据权利要求3所述的激光光束滤波系统，其特征在于，在所述口径调节第一镜组和所述口径调节第二镜组的移动函数中，当激光光束的波长为375nm时，若激光器射出的激光光束的口径由1mm增加至2mm，则所述口径调节第一镜组的移动距离，所述口径调节第二镜组的移动距离；当激光光束的波长为375nm时，若激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：苏州高视半导体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：