CN112157346A - 多波长激光加工装置 - Google Patents

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CN112157346A CN202011032040.6A CN202011032040A CN112157346A CN 112157346 A CN112157346 A CN 112157346A CN 202011032040 A CN202011032040 A CN 202011032040A CN 112157346 A CN112157346 A CN 112157346A
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Abstract

本发明涉及一种多波长激光加工装置，包括发射不同波长激光的多波长激光器、激光加工***和激光合束装置；激光加工***包括振镜组件，振镜组件包括扫描振镜和聚焦镜；激光合束装置包括第一棱镜对组件、第二棱镜对组件、第一反射镜、第二反射镜和第一多色合束镜；第一棱镜对组件包括供第一种波长激光经过的第一棱镜和第二棱镜；第二棱镜对组件包括供第二种波长激光经过的第三棱镜和第四棱镜；第一反射镜反射色散补偿后的第一种波长激光，并与被色散补偿后的第二种波长激光在第一多色合束镜合束，合束后的激光由第二反射镜反射进入扫描振镜经由聚焦镜聚焦后加工工件。此装置能得到经过色散补偿后的合束激光束，从而实现最佳的加工效果。

Description

多波长激光加工装置
技术领域
本发明属于激光加工技术领域，特别是涉及一种多波长激光加工装置。
背景技术
不同材料对不同激光波长的响应不一样。例如许多非金属，生物组织等对红外的吸收较高，采用红外激光对材料进行去除或加工是理想的激光波长。但是，金属材料对绿光和紫外光的吸收较高，因此使用绿光和紫外光将对金属的加工和去除会有更好的效果。
现有的激光加工工艺大部分采用单色激光实现，因此该加工工艺仅局限于针对一种或几种材料的加工和处理。随着科技的发展，各种微电子器件的诞生，相应的激光加工工艺技术也将有巨大的需求，这些器件中如5G芯片、柔性显示屏、柔性线路板、高密度PCB板及IC封装使用了多种不同的材料，其包括半导体、金属和多种非金属(如玻璃、光刻胶等)，采用传统的激光加工技术已经不能满足这些需求。
目前，虽然针对不同材料设计了能同时输出多种波长的激光器，但是对同时输出的多种波长的激光不能很好的进行合束处理，并且由于激光经过各种透镜组、倍频晶体后，会有较大的材料色散，光脉冲有较大的展宽，导致现有的多波长激光加工装置加工效果差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有的多波长激光加工装置加工效果差的问题，提供一种多波长激光加工装置。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种多波长激光加工装置，包括多波长激光器、激光加工***和激光合束装置；
所述多波长激光器用于发射不同波长的激光；
所述激光加工***包括振镜组件，所述振镜组件包括扫描振镜和设置在所述扫描振镜上的聚焦镜，所述扫描振镜的扫描镜能够反射多种波长的激光；
所述激光合束装置包括第一棱镜对组件、第二棱镜对组件、第一反射镜、第二反射镜和第一多色合束镜；
所述第一棱镜对组件包括第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜和所述第二棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第一棱镜和所述第二棱镜用于供第一种波长的激光经过以对第一种波长的激光进行色散补偿；
所述第二棱镜对组件包括第三棱镜和第四棱镜，所述第三棱镜和所述第四棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第三棱镜和所述第四棱镜用于供第二种波长的激光经过以对第二种波长的激光进行色散补偿；
所述第一反射镜用于反射色散补偿后的第一种波长的激光，所述第一多色合束镜用于反射色散补偿后的第二种波长的激光，被所述第一反射镜反射且透过所述第一多色合束镜之后的第一种波长的激光和被所述第一多色合束镜反射后的第二种波长的激光在所述第一多色合束镜合束，合束后的两种波长的激光由所述第二反射镜反射进入所述扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。
可选地，所述激光合束装置还包括第三棱镜对组件和第二多色合束镜，所述第三棱镜对组件包括第五棱镜和第六棱镜，所述第五棱镜和所述第六棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第五棱镜和所述第六棱镜用于供第三种波长的激光经过以对第三种波长的激光进行色散补偿；
所述第二多色合束镜用于反射色散补偿后的第三种波长的激光，被所述第一多色合束镜合束后且透过所述第二多色合束镜之后的两种波长的激光和被所述第二多色合束镜反射后的第三种波长的激光在所述第二多色合束镜合束，合束后的三种波长的激光由所述第二反射镜反射进入所述扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。
可选地，所述激光合束装置还包括第一直角镜、第二直角镜和第三直角镜；
所述第一反射镜设置在所述多波长激光器与所述第一棱镜之间的位置，所述第一直角镜设置在所述第二棱镜的背离所述第一棱镜的一侧，所述第一直角镜用于反射依次经过所述第一棱镜和所述第二棱镜的第一种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第二棱镜和所述第一棱镜到达所述第一反射镜；
所述第一多色合束镜设置在所述多波长激光器与所述第三棱镜之间的位置，所述第二直角镜设置在所述第四棱镜的背离所述第三棱镜的一侧，所述第二直角镜用于反射依次经过所述第三棱镜和所述第四棱镜的第二种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第四棱镜和所述第三棱镜到达所述第一多色合束镜；
所述第二多色合束镜设置在所述多波长激光器与所述第五棱镜之间的位置，所述第三直角镜设置在所述第六棱镜的背离所述第五棱镜的一侧，所述第三直角镜用于反射依次经过所述第五棱镜和所述第六棱镜的第三种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第六棱镜和所述第五棱镜到达所述第二多色合束镜。
可选地，所述第一棱镜和所述第二棱镜设置为针对第一种波长的激光的布鲁斯特角；所述第三棱镜和所述第四棱镜设置为针对第二种波长的激光的布鲁斯特角；所述第五棱镜和所述第六棱镜设置为针对第三种波长的激光的布鲁斯特角。
可选地，所述第一种波长的激光为红色光、所述第二种波长的激光为绿色光、所述第三种波长的激光为紫色光，所述第一反射镜为一个单色的红光反射镜；所述第一多色合束镜为一个高头红光高反绿光的多色合束镜；所述第二多色合束镜为一个高透红光和绿光，高反紫光的多色合束镜；所述第二反射镜为一个能反射所有波长激光的反射镜。
可选地，所述多波长激光加工装置还包括能够反射不同波长激光的反射镜组，所述反射镜组用于将所述第二反射镜反射来的激光反射进入所述扫描振镜。
可选地，所述第一棱镜对组件还包括第一线性位移平台、第二线性位移平台、设置在所述第一线性位移平台上的第一旋转平台和设置在所述第二线性位移平台上的第二旋转平台，所述第一棱镜设置在所述第一旋转平台上，所述第二棱镜设置在所述第二旋转平台上，通过改变所述第一线性位移平台和所述第二线性位移平台之间的距离能改变所述第一棱镜和所述第二棱镜之间的距离，通过驱动所述第一旋转平台旋转能改变所述第一棱镜的角度，通过驱动所述第二旋转平台旋转能改变所述第二棱镜的角度；
所述第二棱镜对组件还包括第三线性位移平台、第四线性位移平台、设置在所述第三线性位移平台上的第三旋转平台和设置在所述第四线性位移平台上的第四旋转平台，所述第三棱镜设置在所述第三旋转平台上，所述第四棱镜设置在所述第四旋转平台上，通过改变所述第三线性位移平台和所述第四线性位移平台之间的距离能改变所述第三棱镜和所述第四棱镜之间的距离，通过驱动所述第三旋转平台旋转能改变所述第三棱镜的角度，通过驱动所述第四旋转平台旋转能改变所述第四棱镜的角度；
所述第三棱镜对组件还包括第五线性位移平台、第六线性位移平台、设置在所述第五线性位移平台上的第五旋转平台和设置在所述第六线性位移平台上的第六旋转平台，所述第五棱镜设置在所述第五旋转平台上，所述第六棱镜设置在所述第六旋转平台上，通过改变所述第五线性位移平台和所述第六线性位移平台之间的距离能改变所述第五棱镜和所述第六棱镜之间的距离，通过驱动所述第五旋转平台旋转能改变所述第五棱镜的角度，通过驱动所述第六旋转平台旋转能改变所述第六棱镜的角度。
可选地，所述激光加工***还包括加工平台、固定底座、第一驱动组件和第二驱动组件；
所述扫描振镜设置在所述第一驱动组件的输出端，所述第一驱动组件用于驱动所述振镜组件上下移动；
所述扫描振镜的扫描镜上镀有铝膜，所述铝膜上镀有能够反射多种波长激光的多层反射膜；
所述加工平台滑动设置在所述固定底座上，所述第二驱动组件用于驱动所述加工平台上下移动。
可选地，所述聚焦镜采用CaF2或MgF2或LiF2制成。
可选地，所述多波长激光器采用多波长飞秒激光器。
本发明实施例提供的多波长激光加工装置，与现有技术相比，通过沿激光的传导方向依次设置第一棱镜和第二棱镜，使得第一种波长的激光经过第一棱镜和第二棱镜时，第一棱镜和第二棱镜能对第一种波长的激光进行色散补偿(其中，命名为第一种波长是为了区分不同波长的激光，对于不同波长激光的色散补偿，第一棱镜和第二棱镜之间的设置距离会有所不同，具体根据具体波长的激光，以及该波长激光通过的材料厚度进行相应地设置，以下的第二种波长的命名以及第三棱镜和第四棱镜的设置也是如此)，通过沿激光的传导方向依次设置第三棱镜和第四棱镜，使得第二种波长的激光经过第三棱镜和第四棱镜时，第三棱镜和第四棱镜能对第二种波长的激光进行色散补偿；通过设置第一反射镜可以将色散补偿后的第一种波长的激光反射到第一多色合束镜处与色散补偿后的第二种波长进行合束，从而得到经过色散补偿后的合束激光束，通过第二反射镜将合束后的两种波长的激光反射进入能反射多种波长激光的扫描振镜，并由聚焦镜聚焦后使得合束后的激光束能加工不同材料的工件，并且由于合束后的两种波长的激光已被激光合束装置进行了色散补偿，从而使得加工效果更佳。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的多波长激光加工装置的使用状态参考图；
图2是图1中第一棱镜对组件、第二棱镜对组件、第三棱镜对组件、第一直角镜、第二直角镜、第三直角镜、第一反射镜、第一多色合束镜和第二多色合束镜的结构示意图。
说明书中的附图标记如下：
1、第一棱镜对组件；11、第一棱镜；12、第二棱镜；
2、第二棱镜对组件；21、第三棱镜；22、第四棱镜；
3、第三棱镜对组件；31、第五棱镜；32、第六棱镜；
4、第一反射镜；5、第二反射镜；6、第一多色合束镜；7、第二多色合束镜；8、第一直角镜；9、第二直角镜；10、第三直角镜；
20、激光加工***；201、加工平台；202、振镜组件；203、固定底座；204、第一驱动组件；205、第二驱动组件；206、反射镜组；
100、多波长激光器；
a、第一种波长的激光；b、第二种波长的激光；c、第三种波长的激光。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-2所示，本发明实施例提供的多波长激光加工装置，包括多波长激光器100、激光加工***20和激光合束装置；
多波长激光器100用于发射不同波长的激光；
激光加工***20包括振镜组件202，振镜组件202包括扫描振镜和设置在扫描振镜上的聚焦镜，扫描振镜的扫描镜能够反射多种波长的激光；
激光合束装置包括第一棱镜对组件1、第二棱镜对组件2、第一反射镜4、第二反射镜5和第一多色合束镜6；
第一棱镜对组件1包括第一棱镜11和第二棱镜12，第一棱镜11和第二棱镜12沿着激光的传导方向依次设置，第一棱镜11和第二棱镜12用于供第一种波长的激光a经过以对第一种波长的激光a进行色散补偿；
第二棱镜对组件2包括第三棱镜21和第四棱镜22，第三棱镜21和第四棱镜22沿着激光的传导方向依次设置，第三棱镜21和第四棱镜22用于供第二种波长的激光b经过以对第二种波长的激光b进行色散补偿；
第一反射镜4用于反射色散补偿后的第一种波长的激光a，第一多色合束镜6用于反射色散补偿后的第二种波长的激光b，被第一反射镜4反射且透过第一多色合束镜6之后的第一种波长的激光a和被第一多色合束镜6反射后的第二种波长的激光b在第一多色合束镜6合束，合束后的两种波长的激光由第二反射镜5反射进入扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。
本发明实施例提供的多波长激光加工装置，与现有技术相比，通过沿激光的传导方向依次设置第一棱镜11和第二棱镜12，使得第一种波长的激光a经过第一棱镜11和第二棱镜12时，第一棱镜11和第二棱镜12能对第一种波长的激光a进行色散补偿(其中，命名为第一种波长是为了区分不同波长的激光，对于不同波长激光的色散补偿，第一棱镜11和第二棱镜12之间的设置距离会有所不同，具体根据具体波长的激光，以及该波长激光通过的材料厚度进行相应地设置，以下的第二种波长的命名以及第三棱镜21和第四棱镜22的设置也是如此)，通过沿激光的传导方向依次设置第三棱镜21和第四棱镜22，使得第二种波长的激光b经过第三棱镜21和第四棱镜22时，第三棱镜21和第四棱镜22能对第二种波长的激光b进行色散补偿；通过设置第一反射镜4可以将色散补偿后的第一种波长的激光a反射到第一多色合束镜6处与色散补偿后的第二种波长进行合束，从而得到经过色散补偿后的合束激光束，通过第二反射镜5将合束后的两种波长的激光反射进入能反射多种波长激光的扫描振镜，并由聚焦镜聚焦后使得合束后的激光束能加工不同材料的工件，并且由于合束后的两种波长的激光已被激光合束装置进行了色散补偿，从而使得加工效果更佳。
在一实施例中，如图1-2所示，激光合束装置还包括第三棱镜对组件3和第二多色合束镜7，第三棱镜对组件3包括第五棱镜31和第六棱镜32，第五棱镜31和第六棱镜32沿着激光的传导方向依次设置，第五棱镜31和第六棱镜32用于供第三种波长的激光c经过以对第三种波长的激光c进行色散补偿；
第二多色合束镜7用于反射色散补偿后的第三种波长的激光c，被第一多色合束镜6合束后且透过第二多色合束镜7之后的两种波长的激光和被第二多色合束镜7反射后的第三种波长的激光c在第二多色合束镜7合束，合束后的三种波长的激光由第二反射镜5反射进入扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。此种布置方式实现了三种波长的激光的色散补偿以及对三种波长的激光进行合束，以能适用加工各种材料的工件。
任何透明材料(如：玻璃窗口或透镜以及棱镜本身)对超快激光脉冲均会产生色散，针对不同波长(不同颜色)的激光脉冲，材料对其产生的色散也大为不同，此外在各种波长(颜色)激光的产生的过程中，各种波长(颜色)的激光均会通过不同厚度和材质的材料，通常在可见光和紫外波段，材料的色散为正色散，因此通过使用棱镜对产生负色散，实现对材料色散的反向色散补偿。通过改变棱镜对的距离可以产生不同程度的负色散，通常越长的距离会产生越多的负色散。因此通过改变棱镜对的距离可以补偿任何不同厚度的材料造成的色散。所以，为了对不同种波长的激光进行色散补偿，本发明的棱镜对(即第一棱镜11和第二棱镜12之间的距离、第三棱镜21和第四棱镜22之间的距离、第五棱镜31和第六棱镜32之间的距离)之间的设置距离需根据具体波长的激光，以及该波长激光通过的材料厚度进行适应性调整。
在一实施例中，第一种波长的激光a为红色光、第二种波长的激光b为绿色光、第三种波长的激光c为紫色光，第一反射镜4为一个单色的红光反射镜，第一多色合束镜6为一个高头红光高反绿光的多色合束镜，第二多色合束镜7为一个高透红光和绿光，高反紫光的多色合束镜，第二反射镜5为一个能反射所有波长激光的反射镜。
应注意的是，本申请实施例只列举了可以针对三种不同波长的激光进行色散补偿和合束，并不是为了限制本申请只能针对三种不同波长的激光进行色散补偿和合束，其也可以根据本方案的构思而实现四种或者四种以上不同波长的激光的色散补偿和合束。
在一实施例中，如图1所示，多波长激光加工装置还包括能够反射不同波长激光的反射镜组206，所述反射镜组206用于将第二反射镜5反射来的激光反射进入扫描振镜。其中，反射镜组206中反射镜的个数和布置方式不作限定，以能方便将激光反射进入扫描振镜为宜。
在一实施例中，如图1-2所示，激光合束装置还包括第一直角镜8、第二直角镜9和第三直角镜10；
第一反射镜4设置在多波长激光器100与第一棱镜11之间的位置，第一直角镜8设置在第二棱镜12的背离第一棱镜11的一侧，第一直角镜8用于反射依次经过第一棱镜11和第二棱镜12的第一种波长的激光a使其改变高度后依次经过第二棱镜12和第一棱镜11到达第一反射镜4；通过设置第一直角镜8改变激光的传导高度，可以让出射激光光束避开入射激光光束，以方便第一种波长的激光到达第一反射镜4。
第一多色合束镜6设置在多波长激光器100与第三棱镜21之间的位置，第二直角镜9设置在第四棱镜22的背离第三棱镜21的一侧，第二直角镜9用于反射依次经过第三棱镜21和第四棱镜22的第二种波长的激光b使其改变高度后依次经过第四棱镜22和第三棱镜21到达第一多色合束镜6；通过设置第二直角镜9改变激光的传导高度，可以让出射激光光束避开入射激光光束，以方便第二种波长的激光到达第一多色合束镜6。
第二多色合束镜7设置在多波长激光器100与第五棱镜31之间的位置，第三直角镜10设置在第六棱镜32的背离第五棱镜31的一侧，第三直角镜10用于反射依次经过第五棱镜31和第六棱镜32的第三种波长的激光c使其改变高度后依次经过第六棱镜32和第五棱镜31到达第二多色合束镜7。通过设置第三直角镜10改变激光的传导高度，可以让出射激光光束避开入射激光光束，以方便第三种波长的激光到达第二多色合束镜7。
其中，如图2所示，为了改变激光的传导高度，第一直角镜8、第二直角镜9和第三直角镜10为纵向布置，即用来改变激光传导高度的直角镜的两个反射面是在纵向方向上。
在一实施例中，第一棱镜11和第二棱镜12设置为针对第一种波长的激光的布鲁斯特角；第三棱镜21和第四棱镜22设置为针对第二种波长的激光的布鲁斯特角；第五棱镜31和第六棱镜32设置为针对第三种波长的激光的布鲁斯特角，可以有效地减小激光经过棱镜对(第一棱镜11和第二棱镜12、第三棱镜21和第四棱镜22、第五棱镜31和第六棱镜32)造成的反射损耗。
在一实施例中，第一棱镜对组件1还包括第一线性位移平台(未示出)、第二线性位移平台(未示出)、设置在第一线性位移平台上的第一旋转平台(未示出)和设置在第二线性位移平台上的第二旋转平台(未示出)，第一棱镜11设置在第一旋转平台上，第二棱镜12设置在第二旋转平台上，通过改变第一线性位移平台和第二线性位移平台之间的距离能改变第一棱镜11和第二棱镜12之间的距离，通过驱动第一旋转平台旋转能改变第一棱镜11的角度，通过驱动第二旋转平台旋转能改变第二棱镜12的角度；通过设置第一线性位移平台、第二线性位移平台、第一旋转平台和第二旋转平台，可以方便根据具体的应用环境对第一棱镜11和第二棱镜12之间的位置进行适应性调整，以达到最佳的色散补偿效果，其中第一线性位移平台、第二线性位移平台、第一旋转平台和第二旋转平台可以通过手动调节，其也可以通过驱动电机等具有驱动功能的元器件，由事先录入有计算机算法的控制***进行精确的控制。
第二棱镜对组件2还包括第三线性位移平台(未示出)、第四线性位移平台(未示出)、设置在第三线性位移平台上的第三旋转平台(未示出)和设置在第四线性位移平台上的第四旋转平台(未示出)，第三棱镜21设置在第三旋转平台上，第四棱镜22设置在第四旋转平台上，通过改变第三线性位移平台和第四线性位移平台之间的距离能改变第三棱镜21和第四棱镜22之间的距离，通过驱动第三旋转平台旋转能改变第三棱镜21的角度，通过驱动第四旋转平台旋转能改变第四棱镜22的角度；通过设置第三线性位移平台、第四线性位移平台、第三旋转平台和第四旋转平台，可以方便根据具体的应用环境对第三棱镜21和第四棱镜22之间的位置进行适应性调整，以达到最佳的色散补偿效果，其中第三线性位移平台、第四线性位移平台、第三旋转平台和第四旋转平台可以通过手动调节，其也可以通过驱动电机等具有驱动功能的元器件，由事先录入有计算机算法的控制***进行精确的控制。
第三棱镜对组件3还包括第五线性位移平台(未示出)、第六线性位移平台(未示出)、设置在第五线性位移平台上的第五旋转平台(未示出)和设置在第六线性位移平台上的第六旋转平台(未示出)，第五棱镜31设置在第五旋转平台上，第六棱镜32设置在第六旋转平台上，通过改变第五线性位移平台和第六线性位移平台之间的距离能改变第五棱镜31和第六棱镜32之间的距离，通过驱动第五旋转平台旋转能改变第五棱镜31的角度，通过驱动第六旋转平台旋转能改变第六棱镜32的角度；通过设置第五线性位移平台、第六线性位移平台、第五旋转平台和第六旋转平台，可以方便根据具体的应用环境对第五棱镜31和第六棱镜32之间的位置进行适应性调整，以达到最佳的色散补偿效果，其中第五线性位移平台、第六线性位移平台、第五旋转平台和第六旋转平台可以通过手动调节，其也可以通过驱动电机等具有驱动功能的元器件，由事先录入有计算机算法的控制***进行精确的控制。
在一实施例中，如图1所示，激光加工***20还包括加工平台201、固定底座203、第一驱动组件204和第二驱动组件205；
扫描振镜设置在第一驱动组件204的输出端，第一驱动组件204用于驱动振镜组件202上下移动；加工平台201滑动设置在固定底座203上，第二驱动组件205用于驱动加工平台201上下移动。通过第一驱动组件204驱动振镜组件202上下移动以及第二驱动组件205驱动加工平台201上下移动，方便加工不同厚度的工件。其中，第一驱动组件204和第二驱动组件205均可以采用现有的驱动结构，例如采用电机驱动滚珠丝杆转动从而达到驱动的目的，本发明在此不作赘述。加工平台201可以通过导轨组件滑动设置在固定底座上。
在一实施例中，扫描振镜的扫描镜上镀有铝膜，铝膜上镀有能够反射多种波长激光的多层反射膜；通过在扫描镜上镀铝膜，相对于紫外光来说，铝膜具有最佳的反射率，并且先镀铝膜也有利于将多层反射膜镀于扫描镜上，通过镀多层反射膜可以反射不同波长的激光。
在一实施例中，由于低折射率材料的表面反射比传统的光学镜片材料的反射率要小很多，此外低折射率材料的色散和非线性效应都很低，所以本发明的聚焦镜采用无镀膜的低折射率的材料制成；例如聚焦镜可以采用CaF2或MgF2或LiF2制成。
在一实施例中，多波长激光器100采用多波长飞秒激光器。采用多波长飞秒激光器发射的激光具有极短的脉冲宽度，可以实现无热效应加工，并且加工精度更高，可以对材料实现高精度薄层去除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多波长激光加工装置，其特征在于，包括多波长激光器、激光加工***和激光合束装置；
所述多波长激光器用于发射不同波长的激光；
所述激光加工***包括振镜组件，所述振镜组件包括扫描振镜和设置在所述扫描振镜上的聚焦镜，所述扫描振镜的扫描镜能够反射多种波长的激光；
所述激光合束装置包括第一棱镜对组件、第二棱镜对组件、第一反射镜、第二反射镜和第一多色合束镜；
所述第一棱镜对组件包括第一棱镜和第二棱镜，所述第一棱镜和所述第二棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第一棱镜和所述第二棱镜用于供第一种波长的激光经过以对第一种波长的激光进行色散补偿；
所述第二棱镜对组件包括第三棱镜和第四棱镜，所述第三棱镜和所述第四棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第三棱镜和所述第四棱镜用于供第二种波长的激光经过以对第二种波长的激光进行色散补偿；
所述第一反射镜用于反射色散补偿后的第一种波长的激光，所述第一多色合束镜用于反射色散补偿后的第二种波长的激光，被所述第一反射镜反射且透过所述第一多色合束镜之后的第一种波长的激光和被所述第一多色合束镜反射后的第二种波长的激光在所述第一多色合束镜合束，合束后的两种波长的激光由所述第二反射镜反射进入所述扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。
2.根据权利要求1所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述激光合束装置还包括第三棱镜对组件和第二多色合束镜，所述第三棱镜对组件包括第五棱镜和第六棱镜，所述第五棱镜和所述第六棱镜沿着激光的传导方向依次设置，所述第五棱镜和所述第六棱镜用于供第三种波长的激光经过以对第三种波长的激光进行色散补偿；
所述第二多色合束镜用于反射色散补偿后的第三种波长的激光，被所述第一多色合束镜合束后且透过所述第二多色合束镜之后的两种波长的激光和被所述第二多色合束镜反射后的第三种波长的激光在所述第二多色合束镜合束，合束后的三种波长的激光由所述第二反射镜反射进入所述扫描振镜，并经由所述聚焦镜聚焦后加工工件。
3.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述激光合束装置还包括第一直角镜、第二直角镜和第三直角镜；
所述第一反射镜设置在所述多波长激光器与所述第一棱镜之间的位置，所述第一直角镜设置在所述第二棱镜的背离所述第一棱镜的一侧，所述第一直角镜用于反射依次经过所述第一棱镜和所述第二棱镜的第一种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第二棱镜和所述第一棱镜到达所述第一反射镜；
所述第一多色合束镜设置在所述多波长激光器与所述第三棱镜之间的位置，所述第二直角镜设置在所述第四棱镜的背离所述第三棱镜的一侧，所述第二直角镜用于反射依次经过所述第三棱镜和所述第四棱镜的第二种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第四棱镜和所述第三棱镜到达所述第一多色合束镜；
所述第二多色合束镜设置在所述多波长激光器与所述第五棱镜之间的位置，所述第三直角镜设置在所述第六棱镜的背离所述第五棱镜的一侧，所述第三直角镜用于反射依次经过所述第五棱镜和所述第六棱镜的第三种波长的激光使其改变高度后依次经过所述第六棱镜和所述第五棱镜到达所述第二多色合束镜。
4.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述第一棱镜和所述第二棱镜设置为针对第一种波长的激光的布鲁斯特角；所述第三棱镜和所述第四棱镜设置为针对第二种波长的激光的布鲁斯特角；所述第五棱镜和所述第六棱镜设置为针对第三种波长的激光的布鲁斯特角。
5.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述第一种波长的激光为红色光、所述第二种波长的激光为绿色光、所述第三种波长的激光为紫色光，所述第一反射镜为一个单色的红光反射镜；所述第一多色合束镜为一个高头红光高反绿光的多色合束镜；所述第二多色合束镜为一个高透红光和绿光，高反紫光的多色合束镜；所述第二反射镜为一个能反射所有波长激光的反射镜。
6.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述多波长激光加工装置还包括能够反射不同波长激光的反射镜组，所述反射镜组用于将所述第二反射镜反射来的激光反射进入所述扫描振镜。
7.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述第一棱镜对组件还包括第一线性位移平台、第二线性位移平台、设置在所述第一线性位移平台上的第一旋转平台和设置在所述第二线性位移平台上的第二旋转平台，所述第一棱镜设置在所述第一旋转平台上，所述第二棱镜设置在所述第二旋转平台上，通过改变所述第一线性位移平台和所述第二线性位移平台之间的距离能改变所述第一棱镜和所述第二棱镜之间的距离，通过驱动所述第一旋转平台旋转能改变所述第一棱镜的角度，通过驱动所述第二旋转平台旋转能改变所述第二棱镜的角度；
所述第二棱镜对组件还包括第三线性位移平台、第四线性位移平台、设置在所述第三线性位移平台上的第三旋转平台和设置在所述第四线性位移平台上的第四旋转平台，所述第三棱镜设置在所述第三旋转平台上，所述第四棱镜设置在所述第四旋转平台上，通过改变所述第三线性位移平台和所述第四线性位移平台之间的距离能改变所述第三棱镜和所述第四棱镜之间的距离，通过驱动所述第三旋转平台旋转能改变所述第三棱镜的角度，通过驱动所述第四旋转平台旋转能改变所述第四棱镜的角度；
所述第三棱镜对组件还包括第五线性位移平台、第六线性位移平台、设置在所述第五线性位移平台上的第五旋转平台和设置在所述第六线性位移平台上的第六旋转平台，所述第五棱镜设置在所述第五旋转平台上，所述第六棱镜设置在所述第六旋转平台上，通过改变所述第五线性位移平台和所述第六线性位移平台之间的距离能改变所述第五棱镜和所述第六棱镜之间的距离，通过驱动所述第五旋转平台旋转能改变所述第五棱镜的角度，通过驱动所述第六旋转平台旋转能改变所述第六棱镜的角度。
8.根据权利要求2所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述激光加工***还包括加工平台、固定底座、第一驱动组件和第二驱动组件；
所述扫描振镜设置在所述第一驱动组件的输出端，所述第一驱动组件用于驱动所述振镜组件上下移动；
所述扫描振镜的扫描镜上镀有铝膜，所述铝膜上镀有能够反射多种波长激光的多层反射膜；
所述加工平台滑动设置在所述固定底座上，所述第二驱动组件用于驱动所述加工平台上下移动。
9.根据权利要求1所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述聚焦镜采用CaF2或MgF2或LiF2制成。
10.根据权利要求1所述的多波长激光加工装置，其特征在于，所述多波长激光器采用多波长飞秒激光器。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100187208A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-29 Board Of Trustees Of Michigan State University Laser pulse synthesis system
CN107427958A (zh) * 2015-03-12 2017-12-01 西尔特克特拉有限责任公司 借助于激光束连续地处理固体的设备和方法
CN110446580A (zh) * 2017-01-18 2019-11-12 Ipg光子公司 用于相干成像的方法和***以及用于材料改性的反馈控制
CN213646309U (zh) * 2020-09-27 2021-07-09 华夏鲲鹏科技股份有限公司 多波长激光加工装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100187208A1 (en) * 2009-01-23 2010-07-29 Board Of Trustees Of Michigan State University Laser pulse synthesis system
CN107427958A (zh) * 2015-03-12 2017-12-01 西尔特克特拉有限责任公司 借助于激光束连续地处理固体的设备和方法
CN110446580A (zh) * 2017-01-18 2019-11-12 Ipg光子公司 用于相干成像的方法和***以及用于材料改性的反馈控制
CN213646309U (zh) * 2020-09-27 2021-07-09 华夏鲲鹏科技股份有限公司 多波长激光加工装置

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