CN109623172A - 一种滤光片的激光切割方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滤光片的激光切割方法及装置，所述装置包括：超快激光器、光束整形模组、聚焦物镜、视觉检测装置、以及运动平台；视觉检测装置位于聚焦物镜上部，运动平台位于聚焦物镜下部用于承载待滤光片，聚焦物镜为视觉检测装置的成像物镜；超快激光器发出超短脉冲激光束入射光束整形模组，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜，经过聚焦物镜聚焦形成切割滤光片的高能量密度无衍射光束。本发明切割后获得的各个元件截面及上下表面均成型规整、直线度好、表面膜层无明显破坏，且切割过程中形成的改质层厚度与位置可根据基板厚度或实际要求进行选择以满足不同规格的加工需求。

Description

一种滤光片的激光切割方法及装置
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种滤光片的激光切割方法及装置。
背景技术
滤光片作为一种可实现特定波长通过或截至的光学元件，是航空航天精密遥感、光通信、高性能相机等领域的关键功能部件，借助它可以实现更高精度与灵敏度的探测与高质量信息传输。如为实现航空航天领域的多波段探测，抑制红外背景辐射，在所采用的多波段红外视觉检测装置内会安装多个特定波段范围的红外滤光片组；在光通信器件的收发模块中，通过选定所需波长的信号可显著提升通讯质量，并抑制传输过程中的噪声干扰；高性能相机的镜头前加入特定滤光片则可提高成像质量。基本上在所有领域应用时，均需将大块滤光片按需求尺寸要求切割成较小的单个元件进行组装使用。
随着视觉检测装置的集成化与小型化发展，其需要加工的滤光片尺寸也越来越小，而对加工质量的要求则不断提高。当前对滤光片进行切割加工的传统方法主要有线轮拉丝切割与机械轮式切割两种。其中线轮拉丝切割由多组线轮两两相对排列，再由切割丝穿绕在线轮上，通过控制线轮间的间距便可实现不同尺寸滤光片的切割。该方法可以切割得到多个滤光片且对滤光片的伤害小，但受线轮拉丝结构的限制，该方法加工的滤光片尺寸不可能小于线轮的直径尺寸。而机械轮式切割则是用刀片直接对滤光片基板进行加工，该方法所采用的刀片会对滤光片表面膜层造成很大伤害，且切割过程中用到的冷却液体会对表面膜产生污染。
综上所述，传统的滤光片加工方法已无法满足其应用时的成型切割要求。而激光技术的发展为滤光片的加工提供了很好的解决方法。尤其是经历了连续激光与长脉冲激光加工技术的不断积累和发展后，超快激光(脉宽小于10-12秒)被认为是相关材料加工的优选手段。超快激光凭借极高的峰值功率及与对其透明的材料作用过程中的非线性吸收效应可对材料进行内部改质，该改质过程不直接去除材料，为实现高效、高质量切割加工提供可能。但以激光器直接输出的高斯光束进行内部改质切割获得的改质区域仅有很小的宽度，这便导致切割较厚材料后出现较多裂纹(如图5a所示)。
相关研究结果表明，切割断面的改善是提高切割质量的关键，且一定程度增大改质层的厚度可以提高切割质量。无衍射线状聚焦光斑凭借可获得更宽的改质层便在相关材料的加工领域备受关注，但直接产生的无衍射光束能量延其传播方向分布不均匀(如附图6a)，这意味着采用直接产生的无衍射光束切割后断面虽可以无裂纹，但不均匀的光束能量分布会导致切割后的改质层形态不均匀(如图5b所示)。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种滤光片的激光切割方法及装置，从而克服采用现有的滤光片的切割方法切割质量差的问题。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种滤光片的激光切割装置，其中，包括：超快激光器、光束整形模组、聚焦物镜、视觉检测装置、以及运动平台；
视觉检测装置位于聚焦物镜上部，运动平台位于聚焦物镜下部用于承载待滤光片，聚焦物镜为视觉检测装置的成像物镜；
超快激光器发出超短脉冲激光束入射光束整形模组，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜，经过聚焦物镜聚焦形成切割滤光片的高能量密度无衍射光束。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述光束整形模组包括：
无衍射光束产生模块，将入射的超短脉冲激光束生成初始无衍射光束输出；
能量均匀化整形模块，将无衍射光束产生模块输出的初始无衍射光束整形成能量均匀分布的线状无衍射光束。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述能量均匀化整形模块包括：中间区域对光束的能量衰减大于周围区域的衰减片。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述衰减片在无衍射光束的输出方向旋转设置。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述无衍射光束产生模块包括轴棱锥。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述超快激光器产生的超短脉冲激光束的脉宽小于100皮秒。
所述的滤光片的激光切割装置，其中，所述激光切割装置还包括用于对超快激光器、光束整形模组、聚焦物镜、视觉检测装置、以及运动平台进行控制的控制***。
本发明还提供了一种滤光片的激光切割方法，其中，包括步骤：
提供以上任一项所述的激光切割装置；
将滤光片放置于运动平台后，调节视觉检测装置和运动平台，寻找到加工表面与切割位置；
打开超快激光器发出超短脉冲激光束，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜；
调节运动平台和聚焦物镜进行精准对焦，将经过聚焦物镜聚焦形成的高能量密度无衍射光束作用于滤光片的所选区域完成滤光片的激光切割。
所述的滤光片的激光切割方法，其中，滤光片激光切割时，通过光束整形模组调节控制改质层厚度，通过聚焦物镜和运动平台对焦点位置的调节实现改质层位置的调节。
所述的滤光片的激光切割方法，其中，滤光片激光切割时的点间距为4～20微米，所述高能量密度无衍射光束的能量密度大于1J/cm2。
本发明的有益效果是：
本发明通过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束进行滤光片切割，切割后获得的各个元件截面及上下表面均成型规整、直线度好、表面膜层无明显破坏，且切割过程中形成的改质层厚度与位置可根据基板厚度或实际要求进行选择以满足不同规格的加工需求。
附图说明
图1是滤光片的结构示意图。
图2是本发明实施例的滤光片的激光切割装置的结构示意图。
图3是本发明实施例的光束整形模组的结构示意图。
图4是本发明实施例的滤光片的激光切割方法的流程图。
图5是传统高斯光束、无衍射光束整形前切割效果。
图6是无衍射光束初始能量分布及能量均匀化处理后沿其传播方向上的能量分布对比；其中，(a)为整形前无衍射光束延其传播方向能量不均匀分布，(b)为整形后可实现延传播方向能量均匀分布的无衍射光束。
图7是不同改质层形态调节后的滤光片断面及切割效果；其中，(a)、(b)分别为光束整形模块调整实现不同改质层宽度及点间距切割，(c)为激光切割后分离前的裂纹直线度，(d)为再经机械裂片分离后的滤光片正面切割效果。
具体实施方式
本发明提供一种滤光片的激光切割方法及装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见图2所示，本发明实施例提供的一种滤光片的激光切割装置100，其中，包括：超快激光器110、光束整形模组120、聚焦物镜130、视觉检测装置200、以及运动平台210；其中，视觉检测装置200位于聚焦物镜130上部，运动平台210位于聚焦物镜130下部用于承载待滤光片300，聚焦物镜130为视觉检测装置200的成像物镜；聚焦物镜130、视觉检测装置200、以及运动平台210构成加工过程对焦定位***，可实现不同类型滤光片加工过程的切割定位及精准对焦；超快激光器110发出超短脉冲激光束入射光束整形模组120，经过光束整形模组120整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜130，经过聚焦物镜130聚焦形成切割滤光片300的高能量密度无衍射光束。
本发明通过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束进行滤光片切割，切割后获得的各个元件截面及上下表面均成型规整、直线度好、表面膜层无明显破坏，且切割过程中形成的改质层厚度与位置可根据基板厚度或实际要求进行选择以满足不同规格的加工需求。
进一步的，参见图3所示，本实施例中，所述光束整形模组120至少包括：无衍射光束产生模块121和能量均匀化整形模块122；其中，无衍射光束产生模块121用于将入射的超短脉冲激光束生成初始无衍射光束输出；能量均匀化整形模块122用于将无衍射光束产生模块输出的初始无衍射光束延其传播方向上的能量分布整形成能量均匀分布的线状无衍射光束，能量均匀化整形模块122中间区域对光束的能量衰减大于周围区域以便实现均匀能量分布的无衍射光束。
优选的，参见图3所示，本实施例中，所述光束整形模组120还包括位于能量均匀化整形模块122前部的能量再分布元件123，能量均匀化整形模块122输出的能量均匀分布的线状无衍射光束入射能量再分布元件123后进行光束汇聚，然后入射聚焦物镜130。具体实施时，能量再分布元件123可以为起汇聚作用的透镜。所述能量均匀化整形模块包括：中间区域对光束的能量衰减大于周围区域的衰减片，该衰减片也即是中间及外环区域衰减更强的具有环状特性的衰减装置。优选的，所述衰减片在无衍射光束的输出方向旋转设置，可通过旋转的方式进一步增强能量分布的均匀性，获得能量分布更均匀整形光斑。
本发明实施例采用的无衍射光束能量均匀化处理装置关键元件为中间区域对光束的能量衰减大于周围区域的衰减片。直接形成的无衍射光束能量分布不均匀的根本所在是其光束的中间区域能量更为集中，配以特定的能量衰减装置可将能量分布进行均匀化处理。且无衍射光束产生的本质是波前的干涉，因此该元件衰减特性(不同区域衰减比例)调整后可位于无衍射光束产生元件前的不同区域(例如虚线位置)，本实施例中，采用中间及外环区域衰减更强的具有环状特性衰减装置大致放于图3中实线位置处，可获得如附图6b所示的最优能量分布的无衍射光束，此最佳位置为初始光束长度的一半。
进一步的，本实施例中，所述无衍射光束产生模块包括轴棱锥或其他能达到相同效果的元器件或***。所述超快激光器产生的超短脉冲激光束的脉宽小于100ps。所述激光切割装置还包括用于对超快激光器110、光束整形模组120、聚焦物镜130、视觉检测装置200、以及运动平台210进行控制的控制***400(控制器)，控制***400可实现切割定位与对焦过程的自动控制，将整形后的无衍射光束聚焦进行滤光片切割。
进一步的，本实施例所述视觉检测装置为CCD相机，CCD相机相机位于聚焦物镜的正上方，该物镜既作为激光聚焦物镜，也作为CCD相机的成像物镜，具体的，本实施例所选的物镜数值孔径值为0.5、倍率为50倍，CCD相机像素为40万。
具体实施时，参见图2所示，所述激光加工***100包括超快激光器110，光束整形模组120、加工物镜130，第一激光传输元件140与第二激光传输元件150，第一激光传输元件140为反射镜，第二激光传输元件150为半反半透镜可实现同轴成像观察。超快激光器用于产生符合相应特征的超短脉冲激光束，所产生的激光通过光束整形模组120后初步形成能量高度集中的线状无衍射光束，本实施例选择的无衍射光束产生元件为轴棱锥，激光产生装置输出532纳米波长、脉宽为15皮秒的高斯光束。所产生的高斯光束入射至近似平面的轴棱锥后通过所产生的衍射光经波前干涉产生无衍射光束，这种无衍射光束的产生方式决定了其能量90％以上均分布于线状光斑内，且激光能量分布在稍远离线状光斑的区域外急剧减小。进一步，通过所选择的能量均匀化整形模块可将该光束沿传播方向上不均匀的初始能量，分别整形成基本均匀分布的无衍射光束。经加工物镜聚焦后能量分布形态不改变的情况下，可形成用于材料加工的高能量密度无衍射光束。
参见图4所示，本发明实施例还提供一种滤光片的激光切割方法，其中，包括：
步骤S100、提供所述激光切割装置；
步骤S200、将滤光片放置于运动平台后，调节视觉检测装置和运动平台，寻找到加工表面与切割位置；
步骤S300、打开超快激光器发出超短脉冲激光束，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜；
步骤S400、调节运动平台和聚焦物镜进行精准对焦，将经过聚焦物镜聚焦形成的高能量密度无衍射光束作用于滤光片的所选区域完成滤光片的激光切割。
本发明提出基于能量均匀分布的线状聚焦无衍射光束进行滤光片切割，其切割后的改质层质量与高斯光束、整形前无衍射光束相比均有极大改善，可进一步提升激光技术在相关材料加工应用的优势。
所述方法基于沿线状光斑传播方向上能量均匀分布的无衍射光束，进行滤光片切割，切割后获得的各个元件截面及上下表面均成型规整、直线度好、表面膜层无明显破坏，且切割过程中形成的改质层厚度与位置可根据基板厚度或实际要求进行选择以满足不同规格的加工需求。
进一步的，本实施例中，滤光片激光切割时，通过光束整形模组调节控制改质层厚度，通过聚焦物镜和运动平台对焦点位置的调节实现改质层位置的调节。所产生的能量均匀分布无衍射光束聚焦在滤光片内部进行切割，且形成的改质层厚度与位置可调。其中改质层厚度可通过整形模组调节控制，改质层位置可通过运动控制及视觉***对焦点位置的调节实现，在保证加工效果时可根据实际需要选择。
进一步的，本实施例中，所述步骤S400具体实施时，将滤光片与物镜相对移动所设定的距离使加工光束聚焦于滤光片的所选区域并在设定工艺参数下实现材料的切割。滤光片激光切割时的点间距为4～20微米，所述高能量密度无衍射光束的能量密度大于1J/cm2。所述超快激光器产生的初始激光脉宽小于100皮秒、波长不限于532纳米且能聚焦于滤光片内部对其进行改质加工。
进一步的，本实施例中，参见图1所示，所述滤光片的结构可以是表面(上下表面或仅一个表面)有光学薄膜、基板为透明的光学玻璃或有颜色的玻璃及其他相应功能的材料，所属薄膜可以为一层或多层。所述滤光片对所采用的532纳米波长激光透过(透过率大于80％)，按光谱特性分可以是满足该特性的带通滤光片、截止滤光片、分光滤光片等，也可按光谱波段分是满足特性要求的紫外滤光片、可见滤光片与红外滤光片。用能量均匀分布的无衍射光束加工后可在滤光片表面观察到单一的直裂纹且可进行后续分离，实际垂直交叉切割后的形成的两条裂纹直线度均得到保持且互相垂直。优化加工参数下切割后的滤光片改质层均成型良好且除改质区域外可无任何裂纹出现，带有光学薄膜的情况下能保证切割区域外器件的光学性能与强度，且切割区域附近薄膜无明显破坏。该方法在优化加工参数下可对具有更高切割要求及更复杂结构的滤光片进行加工，因此该方法同样也可直接用于蓝宝石、普通玻璃等透明材料的切割。
经CCD与相关探测装置寻找到切割样品的上表面，并以寻找到的位置为切割移动的焦点参考点，调节切割参数与所设置的相对移动距离，优化加工工艺后可分别获得如图7所示的切割断面，所有断面均有均匀的切割改质层，且除改质层外的其他区域无裂纹。本实施例所选择的加工材料为0.2毫米厚、仅一个表面带膜层的玻璃基底滤光片(红外波段截止)。尤其值得一提的是，本发明采用装置与方法可通过整形模组参数的调控实现改质层形态的调节，如附图所示调节后可实现不同改质层宽度及点间距切割(仅通过更换衰减片的相关)。观察分离前的裂纹直线度(图7c)与分离后的滤光片正面(图7d)，最终获得的单个元件边缘基本无崩边、且表面膜层得到很好的保护。上述实验结果均表明该方法可以显著提升滤光片的切割质量，也为不同规格的滤光片切割提供了完整的解决方案。
综上，本发明基于滤光片加工持续提高的需求、激光切割技术的优势及当前超快激光加工所拥有的提升空间，本发明提出一种滤光片的超快激光切割装置与方法。所发明的装置基于特定光学元件或装置将直接产生的能量分布不均匀的初始无衍射光束进行能量均匀化处理；所述方法基于整形处理后的无衍射光束进行加工，其加工质量更高，且形成的改质层宽度可根据基板厚度或实际加工要求进行调节以满足不同的实际应用需求。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种滤光片的激光切割装置，其特征在于，包括：超快激光器、光束整形模组、聚焦物镜、视觉检测装置、以及运动平台；
视觉检测装置位于聚焦物镜上部，运动平台位于聚焦物镜下部用于承载待滤光片，聚焦物镜为视觉检测装置的成像物镜；
超快激光器发出超短脉冲激光束入射光束整形模组，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜，经过聚焦物镜聚焦形成切割滤光片的高能量密度无衍射光束。
2.根据权利要求1所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述光束整形模组包括：
无衍射光束产生模块，将入射的超短脉冲激光束生成初始无衍射光束输出；
能量均匀化整形模块，将无衍射光束产生模块输出的初始无衍射光束整形成能量均匀分布的线状无衍射光束。
3.根据权利要求1所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述能量均匀化整形模块包括：中间区域对光束的能量衰减大于周围区域的衰减片。
4.根据权利要求3所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述衰减片在无衍射光束的输出方向旋转设置。
5.根据权利要求2所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述无衍射光束产生模块包括轴棱锥。
6.根据权利要求1所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述超快激光器产生的超短脉冲激光束的脉宽小于100皮秒。
7.根据权利要求1所述的滤光片的激光切割装置，其特征在于，所述激光切割装置还包括用于对超快激光器、光束整形模组、聚焦物镜、视觉检测装置、以及运动平台进行控制的控制***。
8.一种滤光片的激光切割方法，其特征在于，包括步骤：
提供权利要求1～7任一项所述的激光切割装置；
将滤光片放置于运动平台后，调节视觉检测装置和运动平台，寻找到加工表面与切割位置；
打开超快激光器发出超短脉冲激光束，经过光束整形模组整形成能量均匀分布的线状无衍射光束后入射聚焦物镜；
调节运动平台和聚焦物镜进行精准对焦，将经过聚焦物镜聚焦形成的高能量密度无衍射光束作用于滤光片的所选区域完成滤光片的激光切割。
9.根据权利要求8所述的滤光片的激光切割方法，其特征在于，滤光片激光切割时，通过光束整形模组调节控制改质层厚度，通过聚焦物镜和运动平台对焦点位置的调节实现改质层位置的调节。
10.根据权利要求8所述的滤光片的激光切割方法，其特征在于，滤光片激光切割时的点间距为4～20微米，所述高能量密度无衍射光束的能量密度大于1J/cm2。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112276344A (zh) * 2019-07-09 2021-01-29 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种超快激光切割透明材料的焦点定位方法
CN112427814A (zh) * 2019-08-23 2021-03-02 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光预分割装置及激光预分割方法
CN112775567A (zh) * 2020-12-28 2021-05-11 友芯(厦门)半导体设备有限公司 一种激光切割窄带通滤光片的预处理方法、装置及方法
CN113634877A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光加工装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2802535Y (zh) * 2005-06-20 2006-08-02 华中科技大学 线性结构的无衍射光源
CN101793990A (zh) * 2010-01-27 2010-08-04 中国科学院上海技术物理研究所 矩形红外滤光片切割成型的加工方法
CN201589894U (zh) * 2009-12-23 2010-09-22 华侨大学 产生近似无衍射光束的装置
CN105676423A (zh) * 2016-01-25 2016-06-15 武汉华工激光工程有限责任公司 一种透镜组件及得到无衍射光束的方法
CN107030400A (zh) * 2017-06-20 2017-08-11 东莞市盛雄激光设备有限公司 一种激光切割滤光片的方法和***
CN207521870U (zh) * 2017-11-14 2018-06-22 武汉华工激光工程有限责任公司 基于匀化装置的激光输出***
CN108957774A (zh) * 2018-06-29 2018-12-07 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种光学装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7014226B2 (ja) * 2017-05-01 2022-02-01 株式会社ニコン 加工装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2802535Y (zh) * 2005-06-20 2006-08-02 华中科技大学 线性结构的无衍射光源
CN201589894U (zh) * 2009-12-23 2010-09-22 华侨大学 产生近似无衍射光束的装置
CN101793990A (zh) * 2010-01-27 2010-08-04 中国科学院上海技术物理研究所 矩形红外滤光片切割成型的加工方法
CN105676423A (zh) * 2016-01-25 2016-06-15 武汉华工激光工程有限责任公司 一种透镜组件及得到无衍射光束的方法
CN107030400A (zh) * 2017-06-20 2017-08-11 东莞市盛雄激光设备有限公司 一种激光切割滤光片的方法和***
CN207521870U (zh) * 2017-11-14 2018-06-22 武汉华工激光工程有限责任公司 基于匀化装置的激光输出***
CN108957774A (zh) * 2018-06-29 2018-12-07 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种光学装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112276344A (zh) * 2019-07-09 2021-01-29 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种超快激光切割透明材料的焦点定位方法
CN112427814A (zh) * 2019-08-23 2021-03-02 大族激光科技产业集团股份有限公司 激光预分割装置及激光预分割方法
CN113634877A (zh) * 2020-04-27 2021-11-12 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光加工装置及方法
CN112775567A (zh) * 2020-12-28 2021-05-11 友芯(厦门)半导体设备有限公司 一种激光切割窄带通滤光片的预处理方法、装置及方法

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