激光光束转换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种激光光束转换装置及方法，该装置包含一极化偏转元件、一分光元件、一第一光学模块、一第二光学模块以及一第三光学模块。极化偏转元件在接收一主激光光束后，会将其转换为具有一第一偏振方向的一第一次激光光束和具有一第二偏振方向的一第二次激光光束，并将其朝分光元件射入。具有第一偏振方向的第一次激光光束穿透分光元件，并通过第三光学模块聚焦于一第一焦点。具有第二偏振方向的第二次激光光束经分光元件反射后，依序经过第一光学模块及第二光学模块的转换及反射，并通过第三光学模块聚焦于与第一焦点相异的一第二焦点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种将一主激光光束转换为具有一第一偏振方向的一第一次激光光束及具有一第二偏振方向的一第二次激光光束，并分别将其聚焦于一第一焦点及一第二焦点的。
技术介绍
伴随着科技的进步，各式科技产品主流趋势已逐渐朝轻薄短小的方向发展，现有的传统加工技术，诸如模具冲压、钻孔以及切削等等的方式，因其精密度受限于本身的特质，已无法满足一般业界的需求以及消费者的期待。相比之下，激光因为具有单色性、低发散性、高能量密度以及高度相干性等特点，因而赋予了激光加工技术具备如加工密度高、可提供较精细的作业以及可进行非接触性加工等优势。进而，激光加工技术已被广泛地应用于现在的诸多产业之中，并且已渐渐地取代传统的加工方式。·不过，纵然现今使用在产业的激光加工技术已具有相当成熟性，但仍存在有其局限，例如现有技术在材料上进行激光加工以及量测作业时，常需依据不同的外观设计，在同一区域上设定相异的焦点位置，或在不同厚度上重复至少二次或以上的激光加工扫描步骤，尤其，当被加工物的厚度或表面具有较大的数值变化时，更是会倍数增加重复进行激光加工扫描的次数，因此，由于前述激光加工扫描步骤次数的增加，也就连带地使加工时间更长，从而导致生产效率的降低，并且还可能进一步延伸出重复扫描时的定位偏移的问题。因此，如何提供一，使入射的单一激光光束可形成具有相异二焦点的二个次激光光束，从而提高生产效率与加工品质，则为业界所亟需共同努力的目标。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种激光光束转换装置，使入射的一单一主激光光束可形成具有相异二焦点的二个次激光光束，从而减少激光加工时所需的扫描次数，以进一步提闻生广效率。本专利技术的又一目的在于提供一种可分别调整二个次激光光束的能量大小以及焦点位置的激光光束转换装置，使其可因应不同的加工需求，针对相同的材料或表面进行相异二焦点的激光加工及量测作业。为达到上述目的，本专利技术提供的激光光束转换装置包含一极化偏转元件、一分光元件、一第一光学模块、一第二光学模块以及一第三光学模块；—极化偏转兀件,用以接收一主激光光束，并将其转换为具有一第一偏振方向之一的一第一次激光光束和具有一第二偏振方向之一的一第二次激光光束后射入分光元件；一分光元件，用以接收来自该极化偏转元件的该第一次激光光束及该第二次激光光束，且允许具有该第一偏振方向的该第一次激光光束穿透，并反射具有该第二偏振方向的该第二次激光光束；一第一光学模块，邻设在该分光元件的一第一侧边，以接收并反射该第二次激光光束；一第二光学模块，邻设在该分光元件的一第二侧边，以接收并反射该第一次激光光束及该第二次激光光束其中之一；以及一第三光学模块，邻设在该分光元件的一第三侧边；其中，具有该第一偏振方向的该第一次激光光束及具有该第二偏振方向的该第二次激光光束经该分光元件、该第一光学模块、该第二光学模块及该第三光学模块的转换后，分别聚焦于相异的一第一焦点及一第二焦点。本专利技术还提供一种激光光束转换方法，该方法包括以下步骤(a)将一主激光光束转换为具有一第一偏振方向的一第一次激光光束及具有一第·二偏振方向的一第二次激光光束；(b)将具有该第一偏振方向的该第一次激光光束聚焦于一第一焦点；以及(C)将具有该第二偏振方向的该第二次激光光束聚焦于与该第一焦点相异的一第~■焦点。为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文将以较佳实施例配合所示附图进行详细说明。附图说明图I为本专利技术激光光束转换装置的立体示意图；图2为本专利技术激光光束转换装置实施例一的示意图；图3为本专利技术激光光束转换装置实施例二的示意图；图4为本专利技术激光光束转换装置实施例三的示意图；图5为本专利技术激光光束转换装置实施例四的示意图；图6为本专利技术激光光束转换方法实施例一的步骤示意图；图7为本专利技术激光光束转换方法实施例二的步骤示意图。附图标记说明I :激光光束转换装置；2 :主激光光束；21 :具有第一偏振方向P的第一次激光光束；22 :具有第二偏振方向S的第二次激光光束；23 :具有第一偏振方向P的第二次激光光束；24 :具有第二偏振方向S的第一次激光光束；3 :极化偏转元件；4 :分光元件；5 :第一光学模块；51 :第一次极化偏转元件；52 :第一反射元件；53 :第三次极化偏转元件；6 :第二光学模块；61 :第二次极化偏转元件；62:第二反射元件；63 :第一透镜；64 :第四次极化偏转元件；7 :第三光学模块；71 :第二透镜；8 :工件；·81 :第一焦点；82:第二焦点。具体实施例方式图I为本专利技术激光光束转换装置的立体示意图。如图I所示，当一主激光光束2入射于激光光束转换装置I后，其将通过激光光束转换装置I内部元件的反射及转换，而成为具有第一偏振方向P的第一次激光光束21和具有第二偏振方向S的第二次激光光束22后射出，并分别在一工件8上形成一第一焦点81及与第一焦点81相异的一第二焦点82,以针对工件8的表面进行相异二焦点的激光加工作业，进而提高生产效率。图2为本专利技术激光光束转换装置实施例一的示意图。如图2所示，本专利技术的激光光束转换装置I包含一极化偏转元件3、一分光元件4、一第一光学模块5、一第二光学模块6以及一第三光学模块7。在本实施例中,第一光学模块5与第二光学模块6相对设置,且第三光学模块7与极化偏转元件3相对设置。此外，本专利技术的分光元件4具有允许具有第一偏振方向P的激光光束穿透，且反射具有第二偏振方向S的激光光束的特性。详细而言，在本实施例中，第一光学模块5较佳可包含一第一次极化偏转元件51和一第一反射元件52，第二光学模块6较佳可包含一第二次极化偏转元件61、一第二反射元件62和一第一透镜63，且第三光学模块7较佳为一第二透镜71。其中，第一次极化偏转元件51具有使具有第二偏振方向S的激光光束转换为具有第一偏振方向P的激光光束，且允许具有第一偏振方向P的激光光束穿透的特性。相似地，第二次极化偏转元件61具有使具有第一偏振方向P的激光光束转换为具有第二偏振方向S的激光光束,且允许具有第二偏振方向S的激光光束穿透的特性。以下将分别针对具有第一偏振方向P的第一次激光光束21、以及具有第二偏振方向S的第二次激光光束22的光束行进路线进行说明。请再次参照图2，并请同时参照图I。首先，当具有第一偏振方向P的第一次激光光束21入射于分光元件4后，由于分光元件4允许具有第一偏振方向P的激光光束通过，所以，具有第一偏振方向P的第一次激光光束21穿透分光兀件4,并通过第三光学模块7 (即第二透镜71)的作用，聚焦在工件8上的第一焦点81。在此同时，当具有第二偏振方向S的第二次激光光束22入射于分光兀件4后，由于分光兀件4会反射具有第二偏振方向S的激光光束，因此，具有第二偏振方向S的第二次激光光束22被分光兀件4所反射,继而进入第一光学模块5。其后,具有第二偏振方向S的第二次激光光束22将被第一光学模块5的第一次极化偏转元件51转换成具有第一偏振方向P的第二次激光光束23，并经第一光学模块5的第一反射元件52反射后，依序入射与穿透第一次极化偏转元件51与分光元件4，而抵达相对于第一光学模块5设置的第二光学模块6。紧接着，具有第一偏振方向P的第二次激光光束23将先通过第二光学模块6的第一透镜63，且第二光学模块6的第二次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光束转换装置，其特征在于，包含：一极化偏转元件，用以接收一主激光光束并将其转换为具有一第一偏振方向的一第一次激光光束及具有一第二偏振方向的一第二次激光光束；一分光元件，用以接收来自该极化偏转元件的该第一次激光光束及该第二次激光光束，且允许具有该第一偏振方向的该第一次激光光束穿透，并反射具有该第二偏振方向的该第二次激光光束；一第一光学模块，邻设在该分光元件的一第一侧边，以接收并反射该第二次激光光束；一第二光学模块，邻设在该分光元件的一第二侧边，以接收并反射该第一次激光光束及该第二次激光光束其中之一；以及一第三光学模块，邻设在该分光元件的一第三侧边；其中，具有该第一偏振方向的该第一次激光光束及具有该第二偏振方向的该第二次激光光束经该分光元件、该第一光学模块、该第二光学模块及该第三光学模块的转换后，分别聚焦于相异的一第一焦点及一第二焦点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉麟，陈强智，杨闵杰，郭静男，吴秉翰，简志维，张光博，
申请(专利权)人：旭丞光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：