CN116685434A - 用于激光射束的射束影响的设备 - Google Patents

用于激光射束的射束影响的设备 Download PDF

Info

Publication number
CN116685434A
CN116685434A CN202180087125.0A CN202180087125A CN116685434A CN 116685434 A CN116685434 A CN 116685434A CN 202180087125 A CN202180087125 A CN 202180087125A CN 116685434 A CN116685434 A CN 116685434A
Authority
CN
China
Prior art keywords
deflector
pulse
laser beam
plane
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180087125.0A
Other languages
English (en)
Inventor
D·格罗斯曼
M·库姆卡尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Laser GmbH
Original Assignee
Trumpf Laser GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Laser GmbH filed Critical Trumpf Laser GmbH
Publication of CN116685434A publication Critical patent/CN116685434A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0652—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising prisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/067—Dividing the beam into multiple beams, e.g. multifocusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0808—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more diffracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/105—Scanning systems with one or more pivoting mirrors or galvano-mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/106—Scanning systems having diffraction gratings as scanning elements, e.g. holographic scanners
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1828—Diffraction gratings having means for producing variable diffraction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1809—Diffraction gratings with pitch less than or comparable to the wavelength
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/295—Analog deflection from or in an optical waveguide structure]
    • G02F1/2955—Analog deflection from or in an optical waveguide structure] by controlled diffraction or phased-array beam steering

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于影响超短脉冲激光器(2)的激光射束的设备(1)，所述设备包括脉冲精确的偏转器单元(3)，所述偏转器单元设立用于，使所述激光射束(20)在垂直于射束传播方向的至少一个方向上偏转，其中，具有至少两个部件(40，42)的变换光学装置组件(4)，所述变换光学装置组件在所述脉冲精确的偏转器单元(3)下游，所述变换光学装置组件设立用于，将通过所述脉冲精确的偏转器单元进行的、所述激光射束(20)的位置偏转和/或角度偏转借助位置到角度变换和/或角度到位置变换来变换为角度偏转和/或位置偏转，和/或变换回来，和加工光学装置(9)，所述加工光学装置在所述变换光学装置组件下游并且设立用于，将所述激光射束(20)引导到所述加工光学装置(9)的图像侧的焦平面(90)中。

Description

用于激光射束的射束影响的设备
技术领域
本发明涉及一种用于激光射束的射束影响的设备，尤其用于与具有较高的平均功率的超短脉冲激光器一起使用。
背景技术
为了加工材料，可以使用超短脉冲激光器，在所述超短脉冲激光器中，引入到待加工的材料中的激光能量引起期望的材料加工。在此，激光射束和材料相对于彼此随着进给沿着进给轨迹运动，其中，超短脉冲激光器发出激光脉冲，所述激光脉冲然后在进给轨迹的不同的点上引入到材料中。在此，通常需要固定地预给定或者仅有限地改变激光脉冲的脉冲频率，使得在运动速度变动的情况下，例如与突然的方向变化的具有惯性的运动***相结合地，激光脉冲的空间间距沿着进给轨迹在材料中变动。尤其是，在这样的构造中可能发生的是，激光脉冲在待加工的材料中在空间上重叠，使得材料不均匀地被加热，这可能对所加工的材料的材料特性并且对加工过程本身产生不利的影响。
因此，为了使用超短脉冲激光器的高的平均功率，需要一种扩展的***技术，该***技术在连续的激光脉冲在工件上或者中的空间间距方面提供扩展的可能性。
发明内容
从已知的现有技术出发，本发明的任务是，提供一种改进的用于激光射束的射束影响的设备。
该任务通过具有权利要求1的特征用于对激光射束的射束影响的设备来解决。从从属权利要求、说明书和附图中得出有利的扩展方案。
相应地，提出一种用于影响超短脉冲激光器的激光射束的设备，该设备包括脉冲精确的偏转器单元，该偏转器单元设立用于，使激光射束在垂直于射束传播方向的至少一个方向上偏转，其中，具有至少两个部件的变换光学装置组件，该变换光学装置组件在脉冲精确的偏转器单元下游，该变换光学装置组件设立用于，将通过脉冲精确的偏转器单元进行的、激光射束的位置偏转和/或角度偏转借助位置到角度变换和/或角度到位置变换来变换为角度偏转和/或位置偏转，和/或变换回来，和加工光学装置，该加工光学装置在变换光学装置组件下游并且设立用于，将激光射束引导到加工光学装置的图像侧的焦平面中。
在此，超短脉冲激光器提供超短激光脉冲。在此，超短可以指的是，脉冲长度例如在500皮秒与10飞秒之间并且尤其在10皮秒与100飞秒之间。但是，激光器也可以提供由超短激光脉冲组成的脉冲串，其中，每个脉冲串包括在小于10微妙的时间段内在小于100ns的时间间距中多个激光脉冲的发射。在时间上成形的脉冲也被视为超短激光脉冲，该脉冲的振幅的值得注意的变化在50与5000飞秒的范围内，所述变化例如大于50％。
在此，超短激光脉冲在射束传播方向上沿着通过所述超短激光脉冲构造的激光射束移动。
脉冲精确的偏转器单元设立用于，使激光射束在垂直于射束传播方向的至少一个方向上偏转。射束偏转可以在于影响激光射束的传播方向，其中，尤其是，入射的激光射束可以平行于该激光射束的原始传播方向移位，即可以给该激光射束施加空间的平行偏移。但是，射束偏转也可以在于，给激光射束施加角度偏移，使得激光射束的传播方向通过射束影响以一角度变化。
在此，脉冲精确的偏转器单元包括一个或者多个脉冲精确的偏转器。当能够使超短脉冲激光器的每个激光脉冲个性化地偏转时，偏转器是脉冲精确的。为此，脉冲精确的偏转器的工作频率可以例如与激光器的基本频率同步，使得脉冲精确的偏转器的工作频率至少相应于超短脉冲激光器的重复频率。在下文中，仅提到偏转器，其中，始终指的是脉冲精确的偏转器或者脉冲精确的偏转器单元。
偏转器可以例如是微电子机械元件或者光电偏转器或者声光偏转器。在下文中描述声光偏转器的工作方式。
在声光偏转器的情况下，例如，通过交流电压在光学邻接材料中的压电晶体上产生声波，该声波周期性地调制光学材料的折射率。在此，该波可以通过光学材料传播，可以例如构造为传播波或者波包，或者构造为驻波。在此，通过对折射率的周期性调制，实现用于入射的激光射束的衍射栅格。尤其是，为激光射束得出的衍射图像相应于经变换的栅格函数，例如并且优选相应于经傅里叶变换的栅格函数。
因此，入射的激光射束在衍射栅格上衍射，并且优选至少部分地以相对于该激光射束的原始射束传播方向成角度α的方式偏转。尤其是，激光射束通过角度偏移在垂直于激光射束的原始传播方向的方向上偏转。在此，衍射栅格的栅格常数并且因此角度α主要取决于驻波栅格振荡的波长或周期性，或取决于所施加的交流电压的频率。例如，通过具有小波长的声波实现用于第一衍射级的大的角度偏移。
变换光学装置组件是部件***的光学构造，该部件***包括至少两个部件。在此，部件可以尤其是具有映射特性的光学部件，例如具有聚焦效果或者准直效果。这主要包括映射的或弯曲的反射镜、射束成形元件、衍射光学元件、诸如会聚透镜或者发散透镜等透镜、菲涅尔波带片以及另外的自由变形部件。
在穿越偏转器单元时，给激光射束施加在前面的偏转器平面中的位置偏转和/或角度偏转。视偏转器的结构形状而定地，前面的偏转器平面可以位于偏转器的外部机械构型之内或者之外。与此相应地，前面的偏转器平面不一定与偏转器单元的机械端部重合。
在与前面的偏转器平面的第一间距中，可以布置有变换光学装置组件的第一部件。例如，前面的偏转器平面可以处在第一部件的对象侧的焦点中，或者也可以处在对象侧的焦点与第一部件本身之间。第一部件产生前面的偏转器平面的位置偏转和/或角度偏转到第一变换平面中的角度偏转和/或位置偏转中的变换。在此，尤其是，将位置偏转变换为角度偏转，或将角度偏转变换为位置偏转。由此，激光射束的一部分、例如激光射束的特别发散的部分可以被分离出，并且例如如进一步在下文所示，可以从射束路径中滤波出来。
第二部件可以与第一部件成第二间距布置，其中，第二部件产生反向变换或者在很大程度上的反向变换，尤其是从经滤波的第一变换平面到所谓的相对应的偏转器平面中的反向变换。在此，相对应的偏转器平面与变换光学装置组件的最后一个元件在第三间距中间隔开。例如，相对应的偏转器平面可以布置在最后一个元件与该元件的图像侧的焦平面之间或者可以布置在图像侧的焦平面本身中。由于第二部件产生经滤波的变换平面的反向变换，在相对应的偏转器平面中产生经清洁的激光射束，该激光射束例如不再包含发散的射束部分。
如果上文描述的变换是傅里叶变换，则该变换平面在此也被称为傅里叶平面。
如上所述，变换光学装置组件布置在偏转器单元下游或与该偏转器单元分开地设置。因此可以实现，使在偏转器单元中偏离的激光射束可以经受下游的射束成形。因此，这尤其是重要的，因为偏转器单元通常仅具有小的对在其输入端上的位置偏差和射束形状偏差和尤其是角度偏差的接受度，以便在此提供精确的射束影响和尤其是射束偏转。由于通过变换光学装置组件进行的射束成形在下游，因此，可以相应地为偏转器单元提供稳定的输入端并且因此可以实现偏转器单元的简单且能够稳定复制的行为。
加工光学装置设置在变换光学装置组件的下游，该变换光学装置组件设立用于，将经偏转和变换的激光射束引导到加工光学装置的图像侧的焦平面中。在该意义上，加工光学装置产生最后的角度到位置变换。由此，所有射束偏转元件，即对偏转器单元的影响，根据其期望的效果转移到加工平面中。在此，加工光学装置尤其也可以是变换光学装置组件的第二部件。然而，优选地，加工光学装置可以与变换光学装置组件的最后的部件形成具有优选缩小效果的望远镜。
上文描述的相对应的平面一般定义为如下平面：所述平面通过角度到位置变换和最终的逆向的位置到角度变换(也被称为反向变换)例如通过变换光学装置组件联接。例如，在变换光学装置组件的情况下，在第一部件前方的前面的偏转器平面可以与在第二平面后方的相对应的偏转器平面通过该关联联接。因此，这相应于前面的偏转器平面到相对应的偏转器平面中的映射。
上文描述的平面，例如焦平面、相对应的平面和变换平面，在数学理想情况下是平坦的面，所述平坦的面垂直于射束传播方向取向并且尤其不是弯曲的并且仅二维地延展。然而，在实际实施中，光学部件导致这些面的轻微的弯曲和扭曲，使得这些面大部分至少是局部弯曲的。
此外，由于所使用的部件，焦点也具有有限的体积。因此，通过所使用的部件，替代平坦的、二维的焦平面地，也可以得出弯曲的焦体积(Brennvolumen)，其方式是，激光射束的映射仍然是足够清晰的，如进一步在下文说明的那样。
然而，总而言之，该体积相对于激光射束的传播方向的定向以良好的近似通过数学平面的定向给出。因此，在下文中，始终提到该平面，然而其中，始终同时考虑该可触及的体积，即使没有明确提及该体积。另外，上文的解释也指的是所使用的焦平面、变换平面和加工平面以及分别相对应的平面，其中，由于映射引起的图像场曲率也一同包括在内。
从上述考虑中，尤其为所使用的部件的位置得出一定的定位公差。例如，定位公差可以高达20％，使得应当处在例如10cm的、与参考点的第一间距中的部件，在9cm和11cm的情况下也仍然能够实现足够清晰的图像。与此对应地，当部件都定位在定位公差内时，所述映射自动地是足够“清晰”。此外，两个平面或者两个点的“重合”指的是，配属的体积至少部分地重叠。在很大程度上准直的射束范围中，两个部件在极端情况下也可以直接彼此相继。
此外，术语“焦点”一般也可以理解为有针对性的强度过高，其中，激光能量汇聚到“焦点区域”中。因此，尤其是，在下文中，与实际使用的射束形状和用于引起强度过高的方法无关地，使用表述“焦点”。通过“聚焦”，也可以沿着射束传播方向影响强度增加的位置。例如，强度过高可以是准点状的，焦点区域可以具有高斯形的强度横截面，如由高斯激光射束所提供的那样。强度过高也可以线状地构造，其中，围绕焦点位置得出贝塞尔状的焦点区域，如可以由非衍射的射束所提供的那样。另外，别的较复杂的射束形状也是可能的，所述射束形状的焦点位置在三个维度中延伸，例如来自高斯激光射束和/或非高斯强度分布中的多点轮廓。
多个变换光学装置也可以是级联的。
这意味着，第一变换光学装置组件的第一相对应的平面可以是用于借助另外的变换光学装置组件进行的另外的变换的输出平面。然后，尤其是，与第一相对应的平面相对应的第二相对应的平面通过相应的变换联接。换言之，多个变换光学装置组件也可以连串。
因此，通过变换光学装置组件的连串或级联，也可以产生多个相对应的平面。在此，相对应的平面也可以位于相应的构件前方，所述相应的构件例如是变换光学装置组件或者偏转器单元。这些平面被称为背后的平面。
然后，该射束成形可以例如在偏转器单元之前或者之后发生。然后，偏转器单元可以用于，使不同的子激光射束偏转或渐隐或者接入，而射束成形或射束轮廓的形成在下游的具有射束成形元件的傅里叶光学装置组件中实现。
偏转器单元可以包括第一偏转器，其中，激光射束耦合输入到第一偏转器的输入端中，并且第一偏转器设立用于，使激光射束在垂直于射束传播方向的第一方向上偏转并且由此优选给该激光射束施加第一角度偏移。
附加地，偏转器单元可以包括第二偏转器，其中，激光射束在穿越第一偏转器之后耦合输入到第二偏转器的输入端中，该第二偏转器具有所施加的第一角度偏移，并且该第二偏转器设立用于，使激光射束在垂直于射束传播方向的第二方向上偏转并且由此优选除了第一角度偏移之外给该激光射束施加第二角度偏移，该第二方向优选垂直于第一方向。
因此，通过两个偏转器的组合，能够例如在x方向和y方向上、即在x/y平面中产生激光射束的偏转或者平行移位。尤其是，借助该构造也可能的是，第一偏转器将入射的激光射束***为多个子激光射束。然后，多个子激光射束入射到第二偏转器上，在该第二偏转器中，例如垂直于第一***方向将多个入射的子激光射束中的每个子激光射束重新***。由此，可以例如产生得出的子激光射束的矩阵形的或矩形的多点几何形状。
例如，入射的激光射束可以通过第一偏转器***为五个子激光射束，所述子激光射束沿着x方向彼此之间具有第一角度差。接下来，五个子激光射束可以通过第二偏转器分别***为例如十个子激光射束，其中，每个子射束的***以与y方向成角度的方式进行。由此，子激光射束可以在y方向上彼此之间具有例如第二角度差。因此，在穿越偏转器单元时，可以产生例如五十个子激光射束，其中，所述子激光射束在角度到位置变换之后布置在网格上。
偏转器单元的偏转器可以是声光偏转器，其中，至少一个声光偏转器包括相控阵换能器(Phased-Array-Transducer)，并且优选在宽的输出范围内具有大于75％的衍射效率，所述宽的输出范围优选为至少0.05°。
相控阵换能器是如下设备：借助该设备可以实现根据偏转角度或操控频率匹配的声波，该声波被引入到光学材料中，使得在光学材料的大的体积分量重构造均匀的衍射栅格，并且因此可以提供特别高效的衍射栅格。此外，通过相控阵，可以根据所施加的频率调整声波，这意味着，在各种各样的偏转角度的情况下可以非常精确地接近布拉格角度。由此，可以在宽的偏转范围内实现例如大于70％的高的衍射效率，该宽的偏转范围例如为15mrad(大于0.8°)。
声光偏转器的衍射效率可以例如通过在第一衍射级中的强度相对于入射激光强度的比例给出。尤其是，由此可以实现，通过子激光射束为加工过程提供高的激光能量。
激光射束的焦点直径是激光射束在加工平面中的直径。声光偏转器可以具有上文提到的在大约十五个焦点直径的范围内的衍射效率。与此相应地，借助两个组合的声光偏转器，可以在大约15x15的焦距直径的范围中提供多个具有高强度的子激光射束。
在第一偏转器之后并且在第二偏转器之前，激光射束可以耦合输入到偏振旋转装置中，该偏振旋转装置设立用于使激光射束的偏振旋转。
通过该偏振旋转装置，可以使激光射束的偏振方向沿优选的方向旋转。例如，由此可以使激光射束为随后的成形或者滤波做准备。在最简单的情况下，偏转旋转装置可以例如实施为λ/2板。
偏转器单元可以包括滤波器元件，其中，该滤波器元件布置在第一偏转器与第二偏转器之间，并且该滤波器元件优选设立用于，将第一偏转器的第零衍射级滤波出来，和/或其中，该滤波器元件布置在第二偏转器之后，并且该滤波器元件优选设立用于，在第二偏转器之后将射束的分量、例如偏转器单元的第零衍射级滤波出来，和/或其中，该偏转器单元具有另外的变换光学装置组件，该另外的变换光学装置组件具有两个部件，该另外的变换光学装置组件设立用于，将激光射束的位置偏转和/或角度偏转借助位置到角度变换和/或角度到位置变换来变换为角度偏转和/或位置偏转，和/或变换回来，其中，滤波器元件布置在变换光学装置组件的变换平面中，并且滤波器元件优选设立用于，将第零衍射级滤波出来。
尤其是，在此需要确保从第一偏转器到第二偏转器中的映射，其中，在第一偏转器的角度到位置变换中发生滤波。
入射的激光射束在偏转器中通过构造在那里的衍射栅格来衍射。在此，也得出第零衍射级，该第零衍射级在无偏转的情况下穿越该偏转器。因此，第零衍射级与入射的激光射束一样在偏转器后方延伸，或具有平行偏移。较高的并且可能还有负的衍射级围绕第零衍射级邻接，例如第一衍射级或者第二衍射级。在此，第一衍射级相对于第零衍射级具有角度偏移α。
现在，滤波器元件可以布置在偏转器单元中，例如布置在第一与第二偏转器之间，以便将第零衍射级滤波出来。因此，只有较高的衍射级，即自第一衍射级起的衍射级，被传导到第二偏转器中。最后，与此相应地，只有被偏转的射束——即较高的衍射级——离开偏转器单元。
但是，滤波器元件也可以布置在第二偏转器后方，其中，子激光射束的第零衍射级以及原始激光射束的第零衍射级分别被滤波出来。
与此相应地，由于第零衍射级与偏转器的设定和运行无关，因此，也不存在通过这些子激光射束的控制。与此相应地，滤波可以将这些不能够被控制的子激光射束滤波出来或者至少减弱。
在偏转器单元中也可以设置有具有两个部件的另外的变换光学装置组件，该另外的变换光学装置组件例如布置在第二偏转器后方，其中，滤波器元件随后可以布置在变换光学装置组件的变换平面中，并且优选可以设立用于，将第零衍射级滤波出来。该另外的变换光学装置组件雨设备的变换光学装置组件无关，并且仅配属于偏转器单元。
在变换平面中，图像在第二偏转器后方根据其空间频率被***，或通过角度到位置变换(例如傅里叶变换)联接。尤其是，如上所述，较高衍射级的子激光射束可以根据网格扇形展开，而第零衍射级以该周期性折射。与此相应地，在变换平面中的第零衍射级被分配给与例如在网格上的衍射级不同的位置。通过变换平面中的滤波器元件，可以例如将第零衍射级滤波出来。
滤波器元件可以例如也是渐变滤波器，使得不同的空间频率分量例如在变换平面中以不同强度减弱。通过不同空间频率分量的该加权，能够影响加工平面中的射束形状。滤波器元件也可以反射地设计，并且使透射的或者反射的分量有针对性地偏转到射束阱中。
滤波器元件也可以是偏振元件，该偏振元件给激光射束优选施加局部可变的偏振变化。由此，在局部偏振方面给光阑功能编码。借助偏振分配器，随后将不同的分量从激光射束中滤波出来。然后，例如，局部的s偏振相应于完整透射，局部的p偏振相应于消失的透射。梯度函数也可以借助中间状态、例如通过按份额的p偏振和s偏振产生，因此，例如在偏振分配器上实现局部的、50％的透射。
然后，换言之，激光射束以精确的形状离开该偏转器单元，并且射束成形可以在随后的变换光学装置组件中以高质量实现。
变换光学装置组件可以是傅里叶光学装置组件，其中，偏转器单元的前面的偏转器平面布置在第一部件的对象侧的焦平面中，第一部件的图像侧的焦平面与第二部件的对象侧的焦平面重合，并且偏转器单元的前面的偏转器平面布置在第二部件的图像侧的焦平面中，并且激光射束能够根据通过偏转器单元进行的偏转在第二部件的图像侧的焦平面中偏转。
傅里叶光学装置组件是部件***的光学构造，在该部件***中，部件彼此之间的间距、部件与待映射的对象的间距以及部件与图像平面的间距具有特殊关系，该对象映射到该图像平面中。在此，傅里叶光学装置组件可以包括至少两个部件，其中，所述部件优选具有相同的焦距。但是，当例如应借助部件组件实现增大或者缩小的效果时，所述部件也可以具有不同的焦距。一般来说，通过傅里叶光学装置组件，基本上执行角度到位置变换，接下来再次执行位置到角度变换。
总而言之，通过上文给出的、相对于偏转器对部件的定位，实现所谓的4f光学装置，由此可能的是，将前面的偏转器平面、因此通过偏转器单元偏转的激光射束、尤其是激光射束的可能的位置偏差和角度偏差以及射束轮廓和射束几何形状转移到相对应的偏转器平面中。激光射束在相对应的偏转器平面中根据通过声光偏转器单元进行的偏移来偏转。
在偏转器单元下游的变换光学装置组件中，优选地，射束成形元件可以布置在相对应的偏转器平面或者变换平面或者相对应的变换平面中，其中，射束成形元件设立用于，给激光射束施加预给定的强度分布和/或相位分布和/或偏振分布。
射束成形元件应理解为如下设备：该设备设立用于，在两个空间维度中在一个或者多个特性方面影响入射的激光射束，其中，该设备尤其设立用于，影响激光射束的横向相位分布、偏振分布、强度分布或者振幅分布和/或传播方向。同样，对传播方向的影响优选可以间接地从尤其对相位分布的影响中得出。
如果射束成形或射束成形单元应当布置在偏转器单元之前，则有利的是，射束成形单元提供给偏转器单元的输入角度分布尽可能小，使得能够忽略或能够补偿偏转器的与角度有关的衍射效率。此外，偏转器单元的进入孔径也不应当是对射束形状的限制，该进入孔径例如可以是2mm至20mm。
例如，在偏转器单元之前可以产生非衍射射束，例如贝塞尔-高斯射束，该非衍射射束的强度分布在远场中例如是环形的强度分布，该环形的强度分布通过偏转器单元引导。然后，围绕下游的变换平面产生非衍射射束，并且可以借助偏转器单元快速地重新定位。
出于这个原因，在偏转器单元之前的射束成形单元尤其适合用于影响射束轮廓。例如，从高斯激光射束中可以准备平顶射束轮廓，其中，然后，经改型的射束的偏转在偏转器单元中发生。补充地，偏转器单元或者下游的射束成形可以用于***为子激光射束和/或用于成形。因此，接下来，每个子激光射束可以例如具有平顶射束轮廓。
具有例如对传播方向或者射束轮廓的高精度要求的射束形状，可以从相对应的变换平面的附加的成形或滤波中受益。例如，通过在相对应的变换平面中的相应的滤波器元件减弱确定的空间频率，使得例如在加工平面中的对比度增大。例如，因此也可以补偿偏转的角度相关性。
射束成形元件可以例如构造为衍射光学元件(DOE)、自由变形表面或者轴锥镜或者微型轴锥镜，或者包含这些部件或者功能中的多个的组合。
衍射光学元件设立用于，在两个空间维度中在一个或者多个特性方面影响入射的激光射束。衍射光学元件是固定构件，该固定构件可以用于由入射的激光射束制造恰好一个射束形状。典型地，衍射光学元件是特殊成型的衍射栅格，其中，通过该衍射，激光射束采用期望的射束形状。
在另一种优选构型中，设置有分束单元，优选是衍射分束单元，该分束单元布置在相对应的偏转器平面中或者变换平面或者相对应的变换平面中，并且设立用于匹配声光偏转器单元的角度偏移。
由于声光偏转器在其衍射效率方面受到限制，因此，可以使激光射束仅在一定的角度范围内特别高效地偏转。
优选地，射束偏转单元、优选Galvano扫描仪，可以布置在相对应的声光偏转器平面中或者布置在变换平面或者相对应的变换平面中，并且设立用于使激光射束偏转。
在此，射束偏转单元可以设立用于使激光射束从其射束方向上偏转。尤其是，射束偏转通过透射的激光射束相对于原始激光射束的平行偏移或者角度偏移来给出。由此能够将激光射束重新定位。
在此，Galvano扫描仪是构件，其中，借助能够旋转的反射镜可以以高精度和可重复性来定位激光射束。尤其是，一维的Galvano扫描仪使激光射束沿仅一个方向偏转，而二维的Galvano扫描仪使激光射束沿两个不同的方向偏转，所述方向优选彼此正交。
在另一种优选构型中，扫描仪、优选压电扫描仪设立用于使射束成形元件和/或分束单元和/或射束偏转单元垂直于射束传播方向运动，其中，声光偏转器单元的射束偏转和扫描仪的运动是同步地彼此匹配的。
尤其是，如果应在加工平面中进行激光射束的连续的、扫描式运动，则这可以是有利的。因此，通过借助声光偏转器单元的偏转，能够操纵激光射束在加工平面中的照射位置，而借助对射束成形元件的跟踪，引入到加工平面中的激光射束的射束形状始终是相同的。
压电变换器(Piezo-Shifter)在此是电子构件，该电子构件通过施加直流电压来改变该电子构件的厚度。因此，能够通过施加电压使为此紧固在该压电变换器上的滤波器元件移位。
射束清洁元件、优选光阑，可以布置在相对应的加工平面中。
光阑或掩膜是如下构件：所述构件阻挡确定的射束分量并且因此影响激光射束的振幅分布。例如，光阑、尤其是虹膜式光阑可以阻挡远离射束中心的射束分量，而掩膜可以成形得更复杂，以便可以将更特定的射束分量滤波出来。
网格化的射束成形元件可以布置在相对应的加工平面，其中，优选地，每个网格元件是单个的射束成形子元件。
网格化的射束成形元件尤其具有空间划分，例如二维的划分。该空间划分的每个元件在此被称为网格元件。
网格化的射束成形元件可以例如是渐变滤波器，并且可以具有棋盘状的走向或者可以是空间光调制器。
空间光调制器可以例如是纳米栅格或者混合元件，所述纳米栅格或者混合元件可以通过其固有的结构或者构型给激光射束施加定义的相位分布。但是，光调制器例如也可以是空间光调制器，该空间光调制器的单元或像素通过能够设定的、双重折射的特性影响激光射束。
如果激光射束的射束特性通过选择网格元件而变化，该激光射束应通过该网格元件透射，则网格化的射束成形元件是特别有利的。例如，一个网格元件可以相应于高斯射束轮廓，而另一个网格元件相应于平顶射束轮廓。尤其是，通过网格化的射束成形元件因此在一定程度上在激光加工过程的情况下能够实现工具更换。
借助网格元件也可能的是，在高的空间分辨率的情况下在工件上覆盖较大的扫描范围。为此，借助长焦距的变换光学装置组件来使用偏转器的有限的偏转范围(例如15mrad)。因此，与短焦距的加工光学装置的组合导致网格元件或通过网格元件产生的射束形状对工作的减小的作用。
因此，可以在网格元件上对大的区域进行寻址，并且局部结构可以大幅减少或以高的角度分量在工件上实现。
尤其是，由此可以由衍射射束或高斯射束产生非衍射射束。非衍射射束是一般作为贝塞尔射束已知的射束或贝塞尔射束的实际实现方式。在此，非衍射射束具有特别大的焦点位置公差，因为射束轮廓在传播方向上相对于在垂直于传播方向的平面中的横向延展尺度明显被拉长。
通过使用这些元件，可能发生的是，有意识地以与在数学上理想的傅里叶光学装置组件有偏差的方式产生映射。如果元件、例如微型轴棱镜阵列位于在先的光学装置的图像侧的焦平面中，则可以有意识地将随后的光学装置的对象侧的焦平面移位。由此，该焦平面不处在分段的元件中，而是存在由分段的元件产生的中间焦点中。如上所述，随后的光学装置也将该中间焦点转移到加工平面中。在这种情况下，跟随该分段的元件的光学装置的位置偏差也可以大于先前提到的20％。
可以设置有用于控制偏转器单元的控制器，该控制器设立用于，如此引起入射的激光射束的偏转，使得激光射束的每个脉冲入射到网格化的射束成形元件的不同的网格元件上，或者将激光射束偏转至确定的网格元件，或者激光射束扫过多个网格元件，或者将多个子激光射束有针对性地引导至多个网格元件。
为此，控制设备可以给偏转器单元提供控制信号。尤其是，通过控制设备的控制信号的周期或频率，可以规定声光偏转器的光学栅格的栅格常数，使得通过光学栅格的栅格常数来确定激光射束的衍射角。可以通过控制设备来改变控制信号，使得可以通过控制设备来控制射束影响的方式以及尺度。
通过振幅，可以调整声光偏转器的光学材料中的衍射格栅的构造的强度。
尤其是，因此可以实现快速的射束偏转，其中，激光射束可以以高达1MHz或10MHz或100MHz的速率自由定位在偏转器单元的工作区中。典型地，相应的控制设备因此基于具有快速附接的存储的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，其中，可以为特点的加工过程或者工艺来保存加工参数，例如射束几何形状、射束轮廓和射束偏转。
控制信号可以尤其由不同频率的、周期性的多个电子信号组成。通过信号的不同的频率组成部分，由此由声光偏转器单元产生的光学栅格也具有不同的或者叠加的栅格常数。与此相应地，不同的栅格常数导致多个可能的衍射级。
尤其是，入射的激光射束由此***为多个子激光射束，其中，子激光射束的角度偏移最终通过控制信号的频率组成部分给出。因此，可以借助偏转器单元产生多点几何形状。
此外，用于偏转器单元的控制信号也可以是任意信号，其中，任意信号可以由多个信号组成和/或随着时间改变频率。由此产生复杂的衍射栅格，所述衍射栅格尤其也可以影响一个或者多个激光射束的射束轮廓。
由于衍射图像或傅里叶变换相应于栅格函数，能够通过相应选择的衍射栅格在很大程度上均衡或者补偿图像误差，所述图像误差通过激光射束穿过光学部件的先前的或者另外的通行来产生或者能够预期，例如散光和像差。
另外，通过任意信号可能的是，连续地或者跳跃地影响射束偏转，使得能够实现所偏转的激光射束的连续移动或者激光射束的跳跃但精确的定位。例如，具有升高的频率的任意信号、即在偏转器单元中的声波的变短的波长的任意信号，可以引起激光射束的增大的偏转。例如，激励频率的跳跃的更换可以导致激光射束的跳跃或重新定位。
因此，通过将任意信号用作控制信号，能够给激光射束施加多个不同的射束轮廓和其变动。因此，例如也可以产生多点几何形状，其中，多点几何形状的子激光射束对准特定的掩膜位置。尤其可能的是，为超短脉冲激光器的每个脉冲规定特定的网格元件，该网格元件应影响相应的脉冲。
在另一种实施方式中，加工光学装置设置在变换光学装置组件下游，该变换光学装置组件设立用于，将激光射束通过射束成形元件和/或分束单元和/或射束偏转单元引导到加工光学装置的图像侧的焦平面中，其中，加工光学装置优选连同变换光学装置组件的最终的元件一起具有缩小的效果，特别优选地构型为具有大数值的孔径和短的焦距和/或构造为透射的或者反射的光学装置。
数值的孔径NA描述光学元件的将光聚焦的能力。在此，数值孔径由镜头的开口角和材料在镜头与焦点之间的折射率得出。当开口角在边缘射束与光学轴线之间为90°时，实现最大的数值孔径。然后，最大分辨率或可以通过镜头映射的最小结构尺寸，直接与激光的波长除以数值孔径成比例。
与此相应地，高NA镜头是如下镜头：该镜头具有大数值的孔径，即具有大的开口角。由此能够借助高NA镜头以高分辨率的方式将微型结构引入到材料中。例如，数值孔径可以大于0.1、尤其大于0.2。
但是也可能的是，镜头不是高NA镜头。尤其是，不仅可以使用长焦距的光学装置、还可以使用短焦距的光学装置。
光学***被称为透射的光学装置，其中，光在穿过光学介质时被影响。例如，透镜是透射的光学装置。然而，该光学装置也可以构造为反射的光学装置。反射的光学装置影响射束传播，而光不必通过光学介质传播。该影响尤其通过反射镜***实现。例如，望远反射镜(Teleskop-Spiegel)是反射的光学装置。尤其是，史瓦西镜头(Schwarzschild-Objektiv)也是反射的光学装置。
加工光学装置形成最终的角度到位置变换，因此，加工平面相应于变换平面。由此，所有射束成形元件、分束元件或者射束偏转元件根据其期望的效果转移到加工平面中。
优选地，设置有进给设备，该进给设备设立用于，接收待加工的材料、在加工光学装置的图像侧的焦平面中布置待加工的材料并且使该材料相对于激光射束运动，由此在材料上引导激光射束。
进给设备可以例如具有紧固设备，材料可以固定在该紧固设备上。该固定可以例如通过粘贴或者夹紧来完成。但是，该固定也可以通过负压借助抽吸设备来正常运转。尤其是，进给设备可以是在至少两个空间轴线上可运动的。典型地，进给设备包含另外的平移轴线，尤其是在弯曲的或者倾斜的工件表面的情况下，使用另外的转动元件或者倾斜元件，用于相对于工件定位激光射束。因此，进给设备例如也可以是XY台或者XYZ台。
另外，进给设备可以自动化地或机动化地(motorisiert)随着进给运动或者移位。在此，该进给时具有进给速度的运动，其中，该进给沿着进给轨迹发生。
由于进给设备使材料相对于激光射束运动，沿着进给轨迹在材料上引导激光射束，由此可能的是，在进给轨迹的位置上加工材料并且可能也控制激光辐射相对于工件的迎角。
通过将材料布置在加工光学装置的图像侧的焦平面中，可能的是，在材料上或者中来引导通过射束成形元件引导的激光射束。由此，激光能量根据所施加的射束形状引入到材料中，由此，例如材料加热或者直接过渡到等离子体状态中。这可以导致材料的改型，并且例如在玻璃的情况下导致玻璃网络结构的改型。但是，在足够高的光输入的情况下，这样的能量沉积也可以导致烧蚀并且因此在钻孔过程中、例如在冲击钻孔过程(Perkussionsbohrprozess)中使用。
在此，进给设备可以与控制设备连接，用于交换控制信号，并且该控制设备可以设立用于，相对于对声光偏转器单元的操控来匹配进给设备的位置。在此，控制设备是如下控制设备：该控制设备也操控声光偏转器单元或与该声光偏转器单元至少通过数据技术连接。
由此，激光射束的位置可以根据对声光偏转器单元的操控来匹配。例如，可以在缓慢的平移期间通过进给设备在第一区域中引入第一射束形状，而在一定的持续时间之后，第一区域过渡到第二区域中并且在那里应引入第二射束形状。通过将进给设备和声学偏转器单元耦合到控制设备上，能够在***范围内协调材料加工。
控制设备可以通过进给设备和声学偏转器单元的附接借助进给设备或声学偏转器单元对在加工光学装置的焦平面中两个脉冲之间的射束偏移进行补偿或均匀化。
例如，连续的激光脉冲的引入的空间间距可以通过变化的进给速度沿着进给轨迹变化，所述激光脉冲以固定的时间间距发出。在惯性加载的进给单元或者偏转单元的情况下，尤其是在方向变化的情况下，例如在进给轨迹的曲线或者角方面，出现这样的变化的进给速度。在这些区域中，因此可能有意义的是，借助相应的对声光偏转器单元的操控来补偿进给设备的速度变化。
在另一种构型中，进给设备具有至少一个轴编码器，其中，该控制设备设立用于，读出轴编码器位置，该激光器设立用于，向控制设备标明用于进行控制的节拍的基本频率，用于通过脉冲精确的偏转器单元使激光射束偏转并且用于读出轴编码器位置，其中，该控制设备设立用于，由当前的轴编码器位置实时地计算用于随后的脉冲的位置误差，其中，该控制设备通过匹配声光偏转器单元的控制信号来修正位置误差。
如果使进给设备运动，则可以在控制设备中通过读出的轴编码器位置来处理当前的位置。由于激光器的基本频率提供节拍并且因此提供共同时基，通过控制设备可以协调或同步进给、脉冲发出和射束偏移。
通过将轴编码器位置从进给设备反馈至控制设备，可以为随后的、未来的脉冲计算位置误差。然后，借助声学偏转器单元可以补偿该误差，如果该误差处在对于声光偏转器单元而言可触及的加工区域内。在此，既不需要复杂模型，也不需要大的存储量。
因此，尤其可以在缓慢的进给的情况下抵消脉冲的重复频率的减小。因此，激光器的重复频率的维持对该激光器的能量稳定性起积极的作用。
应强调的是，尤其是，借助声光偏转器单元将射束成形和射束影响组合，是特别有利的，因为通过射束影响可以改进单个的脉冲的效果。因此，也可以充分利用精确的射束定位的优点，而不降低重复效率。
附图说明
通过下面对附图的描述来更详尽地阐述本发明的另外的优选实施方式。在此示出：
图1示出用于激光射束的射束影响的设备的示意性构造；
图2A、B示出通过声光偏转器和声光偏转器单元实现的射束影响的示意图；
图3A、B示出傅里叶光学装置组件的示意图；
图4A、B示出用于实现滤波的可能性以及滤波器元件；
图5A、B、C、D示出具有射束成形元件的傅里叶光学装置组件的示意图以及不同的射束横截面；
图6A、B、C、D示出不同的网格化的射束成形元件；
图7A、B、C、D示出与射束成形元件结合的声光偏转器单元的示意性工作方式；
图8示出加工光学装置的示意图；
图9示出具有进给设备和反向耦合的轴编码器的射束影响***的示意图；
图10A、B示出在具有和不具有通过偏转器单元对进给速度的补偿的情况下沿着进给轨迹对材料的加工的示意图。
具体实施方式
下面，根据附图来描述优选实施例。在此，在不同附图中，相同、相似或相同作用的元件设有相同的附图标记，并且为了避免冗余，部分地省去对这些元件的重复描述。
在图1中示意性地示出用于激光射束20的射束影响的设备1。在此，示意性示出的超短脉冲激光器2设置用于产生激光射束20。
激光射束20通过偏转器单元3传导，在该偏转器单元3中使激光射束20偏转。为此，偏转器单元3与控制设备5连接，其中，控制设备5可以向偏转器单元3发送电子控制信号。
以通过电子控制信号操控的方式，以有利的方式使激光射束20偏转。例如，偏转器单元3可以包括声光偏转器。在声光偏转器的情况下，通过电子控制信号在偏转器单元3的光学材料中产生声波，所述声波导致对光学材料的折射率的调制。通过对折射率的调制产生光学栅格，穿越的激光射束20可以在所述光学栅格上衍射。在此，所产生的衍射图样对于声波的相应构型而言是特定的。因此，可能的是，通过声波来影响衍射图样。
接下来，通过偏转器单元3偏转的激光射束20通过变换光学装置组件4(在该变换光学装置组件中可以发生滤波、成形、射束操纵和另外的射束处理)和处理光学装置9引导到焦平面90中，其中，激光射束20在焦平面90中根据偏转器单元3的偏移被影响，尤其是在角度方面被偏转或重新定位。
在图2A中，示范性地示出偏转器单元3的声光偏转器30。在此，激光射束20耦合输入到声光偏转器30的输入端中。在这种情况下，耦合输入指的是通过声光偏转器30的进入开口300的简单透射。
通过声光偏转器30，激光射束20部分地在不偏转的情况下通过折射率调制透射。未被偏转的射束部分被称为声光偏转器30的第零衍射级302。此外，至少也还存在声光偏转器30的第一衍射级304。第一衍射级304与第零衍射级302围成角度α。在此，角度α能够通过控制设备5的电子控制信号并且因此通过在声光偏转器30中产生的声波结构来控制。例如，可以减小或者增大角度α。这在附图中通过在声光偏转器30后方的虚线箭头示出，其中，以虚线环绕的方框示出通过声光偏转器30能够达到的最大偏转范围。在此，声光偏转器30在考虑激光射束20的参数的情况下这样实施并且相对于激光射束20定向，使得对于第一衍射级304的争取达到的角度范围α，实现由最大的衍射效率和最小的射束变形组成的对于应用而言最佳的组合。
另外，声光偏转器30可以包括相控阵换能器，由此，在宽的偏转范围内，可以实现从大于5％直至大于90％的衍射效率，并且同时可以实现可忽略的射束变形。在此，偏转范围可以是相对于激光射束20的开口角的大约15倍的角度，并且相应地在角度-位置变换之后可以具有经偏转的激光射束20的大约15个焦点直径的范围。
声光偏转器30引起沿着y轴的射束偏转。为了引起在x方向上的射束偏转，声光偏转器30可以旋转90°。
在图2B中示出两个声光偏转器30、32组成偏转器单元3的组合。在此，第一声光偏转器30如在图2A中那样产生在y方向上的射束偏转.然后，第一声光偏转器30的第一衍射级304入射到第二声光偏转器32的进入开口320上。第二声光偏转器32的声传播方向在该例子中相对于第一声光偏转器30的声传播方向这样旋转几乎90°，使得通过第二声光偏转器32在y方向上进行偏移。另外，第二声光偏转器32的声传播方向相对于第一衍射级304的通过声光偏转器30偏转的射束如此定向，使得能够实现第一衍射级324的高衍射效率和围绕角度β的低射束变形。在此，角度β指的是相对于第二偏转器32的第零衍射级322的如下角度：该角度通过来自第一偏转器30的第一衍射级304的未被衍射的射束分量形成。与此相应地，第二声光偏转器32的第一衍射级324与入射的激光射束在y方向上具有总的角度偏移α，以及与入射的激光射束20在x方向上具有角度偏移β。因此，通过两个声光偏转器30、32，以彼此独立的方式影响激光射束的垂直于原始射束传播方向的偏移。
替代于声光偏转器30和32的声场方向的旋转地，在声光偏转器之间也可以进行90°的图像转动。因此，例如，通过第一声光偏转器的偏移在x方向上也可以以角度α进行并且借助图像转动变换y方向，然后，将第一声光偏转器30的该第一衍射级304耦合到第二声光偏转器32中，以便在x方向上提供具有角度α的第一衍射级304。
通常，声光偏转器具有与输入偏转有关的衍射效率。在这种情况下，有利的是，使耦合输入的射束20或304的输入偏转分别匹配于声光偏转器30和32的声场方向。
即，在根据图2B的实施方案中，在两个声光偏转器30与32之间出现偏振的转动，例如借助偏转转动器或者相对于偏振以45°定向的半波延迟元件。在具有图像转动的实施方案中，图像转动优选在不具有偏振转动的情况下进行。
尤其是，通过图2A、2B中的声光偏转器30和32也可以产生多个子激光射束200，所述子激光射束尤其可以通过虚线箭头示出。与此相应地，借助第一声光偏转器30可能的是，产生例如三个子激光射束，而接下来，这三个子激光射束通过第二声光偏转器32重新***为各三个子激光射束，使得总共产生九个子激光射束(参见图4B)。
在图3A中示意性地示出变换光学装置组件4，该变换光学装置组件包括第一部件40和第二部件42。在此，第一部件40具有第一焦距400，而第二部件42具有第二焦距420。优选地，两个焦距400、420是相同大小的。变换光学装置组件4的图像侧的焦平面也被称为相对应的偏转器平面E2。
前面的偏转器平面E1处在第一部件40的对象侧的焦平面中。第一部件40的图像侧的焦平面与第二部件42的对象侧的焦平面重合，使得变换光学装置组件4是傅里叶光学装置组件。与此相应地，第一部件40与第二部件42的间距是两个焦距400、420的和。如下平面是所谓的变换平面F1：在该平面中，两个焦平面重合。在变换平面F1中，对象、即被影响的激光射束20通过偏转器单元3根据其空间频率被***。由此，在变换平面F1中可以发生射束的滤波和另外的射束成形。
换言之，变换光学装置组件4相对于偏转器单元3布置在下游。借助下游的变换光学装置组件4，可以实现通过偏转器单元3偏转的并且可能通过第零衍射级的滤波预处理的激光射束的射束成形。典型地，横向的射束轮廓的成形，例如矩形或者环形焦点，可以通过射束成形元件6、例如DOE在平面E2中发生。
在图3A中，为了阐明本发明，在部件40前方的射束***被显示得特别大。然而，在实验实践中，第零衍射级和第一衍射级的射束几乎平行，使得两个衍射级通过***为空间频率才能够在变换平面F1中分开。
偏转器单元3可以本身可选地具有滤波器元件34。例如，如示意性地在附图中示出的那样，滤波器元件34可以安装在第一偏转器30后方，使得例如在第一与第二偏转器之间将第零衍射级滤波出来。尤其是，在所示示意图中，滤波器元件34还包括光学部件，以便将偏转器30映射到偏转器32中并且因此能够实现滤波。例如，可以通过虹膜式光阑(Irisblende)实现这样的滤波。尤其是，偏转器的进入开口也可以用作光阑，只要第一偏转器30的第零和第一衍射级在进入开口320上的***产生的位置偏移大于可以通过该进入开口耦合输入的大，如已经在图2B中示意性示出的那样。
但是，滤波器元件34也可以安装在第二声光偏转器32后方，优选在变换平面F1中。在此，滤波器元件34也可以是虹膜式光阑，并且可以将不同的衍射级或扇形展开的子激光射束从射束路径中滤波出来。替代地，滤波功能可以集成在射束影响部件中，所述射束影响部件布置在变换平面F1的区域中。
在图3B中，相对应的偏转器平面E2转移到图像侧的焦平面90中，该相对应的偏转器平面具有级联的第二变换光学装置组件4‘和加工光学装置9。
加工光学装置9可以是例如望远镜，或者可以与变换光学装置组件的最后的部件形成望远镜并且因此尤其包括多个透镜或者反射镜。例如，该望远镜可以具有缩小效果，使得在偏转器平面中显示的射束形状在加工平面中以缩小的方式引入。为此，尤其可以使用具有大数值孔径的镜头，其中，大数值孔径代表镜头的大的开口角。该开口角在图3B中通过在加工光学装置9后方的钝角示意性示出。
在图4A中示出用于实现滤波的另一种可能性。在此，偏转器单元3本身具有另外的变换光学装置组件4‘。尤其是，变换光学装置组件4‘也可以是傅里叶光学装置组件。在此，除了在图3中示出的变换光学装置组件4之外，可以安装变换光学装置组件4‘，其中，另外的变换光学装置组件4‘布置在第二偏转器32后方并且尤其在射束方向上布置在前面的偏转器平面1前方。偏转器单元3的变换光学装置组件4‘可以将通过组合式偏转器30、32的射束***分解为其空间频率分量，并且可以在变换平面F1‘中引导这些空间频率分量。
在变换平面F1‘中，可以借助滤波器元件34对激光射束的空间频率分量进行滤波和加权。这样的滤波器元件34可以例如将确定的空间频率分量滤波出来或者减弱，使得例如在加工平面中实现图像的锐化或者对比度增加。
通过经滤波的变换平面F1‘的第二部件42‘的映射，将空间频率再次组合成一个图像，该图像相应于在第二声光偏转器32的输出端处的图像的经滤波的变型。然后，在前面的偏转器平面E1中提供该图像。
在图4B中示出相应的滤波器元件34。例如，如下全部子激光射束200可以相对于彼此具有有规律的位置偏移：激光射束20通过偏转器30、32***为所述子激光射束，该位置偏移在变换平面中提供高频的和低频的空间频率分量。在此，低频的空间分量例如布置在坐标系的原点上，而高频的频率分量在与坐标系原点的大距离上产生信号。
在此，滤波器元件34可以具有透明的子区域342以及不透明的子区域340。由此可能的是，将确定的空间频率分量从变换平面中滤波出来。例如，由此也可以将第零衍射级滤波出来。
在图5A中示出具有傅里叶光学装置组件4的设备的另一种实现可能性。下游的变换光学装置组件4在前面的偏转器平面E1后方延伸。在此，前面的偏转器平面E1通过部件布置例如转移到相对应的前面的偏转器平面E2中。变换平面F1通过变换光学装置组件4转移到相对应的变换平面F2中。另外，相对应的偏转器平面E2通过变换光学装置组件4转移到相对应的偏转器平面E3中等。
变换光学装置组件4也可以由多个变换光学装置组件、尤其是傅里叶光学装置组件组成，并且因此产生Nf光学装置，其中，N是自然偶数。在此，仅相关的是，最后一个所产生的平面与所添加的部件的焦平面重合。通过这种方式，能够创建任意数量的图像平面和变换平面，例如，各一个滤波器元件可以嵌入到所述图像平面和变换平面中。
在图5A中，在相对应的偏转器平面E2中引入射束成形元件6。在此，射束成形元件6可以是例如衍射光学元件，该衍射光学元件可以例如将图5B中的高斯射束轮廓变换为图5C中的平顶射束轮廓。
例如，激光射束20在相对应的偏转器平面E2前方具有高斯射束轮廓，这意味着，垂直于激光射束20的射束传播方向的射束横截面是高斯钟形曲线，如在图5B中示意性地作为横向射束横截面示出的那样。在衍射光学元件6穿越时，给激光射束20施加平顶射束轮廓。平顶射束轮廓在射束横截面内具有大小相同的强度，并且在射束的边缘上非常快速地下降为消失的低强度，如在图5C中示意性地作为横向射束横截面示出的那样。
在此，平顶射束轮廓具有如下优点：在加工平面中能够实现对材料的均匀加工。尤其是，平顶射束轮廓具有如下优点：较复杂的射束形状可以由平顶射束轮廓成形，例如通过在相对应的变换平面或者相对应的偏转器平面中的另外的滤波。
替代射束成形元件6地，在图5A中，可以在相对应的偏转器平面E2或者别的相对应的偏转器平面中引入分束单元7。
另外，在相对应的偏转器平面、例如平面E3中，也可以安装射束偏转单元9，优选所谓的Galvano扫描仪，该Galvano扫描仪使激光射束偏转。通过Galvano扫描仪，典型地产生射束的另外的偏移，使得例如可以增大预给定的角度偏移。
在图5D中示出偏转器单元3的背后的平面，所述背后的平面的标识符设有负号。在背后的变换平面或偏转器平面中，也可以引入射束成形元件6、7、9，以便引起射束成形，然后，通过偏转器单元3使激光射束偏转。
在图6A至6C中示出不同的网格化的射束成形元件6，而在图6D中示出配属的光学构造。激光射束20，例如子激光射束200，可以传导到网格化的射束成形元件6的特定的网格元件中。例如，在图6A中示出，子激光射束200依次传导到三个不同的网格元件中，使得根据网格元件来影响所述子激光射束。尤其是，借助多点几何形状可以产生射束几何形状，在该射束几何形状中，三个子射束200同时穿过三个不同的、所示出的网格元件。一般来说，与经典的射束成形元件相反，网格元件布置在变换平面中或者附近。
在图6B中示出射束成形元件6，其中，子激光射束200或者激光射束20或者多点几何形状传导到网格化的射束成形元件6的多个网格元件上。例如，该网格化可以通过空间光调制器的像素单元给定。但是，网格化可以通过对像素单元和像素区域进行分组来进行。通过每个网格元件或每个像素，可以影响激光射束20的相位组成部分、强度组成部分或者偏振组成部分。因此，可能的是，通过操控不同的像素元件来操纵激光射束20的射束轮廓。例如，通过这样的操纵，可以从高斯射束轮廓中产生具有平顶射束轮廓的激光射束。
在图6C中示出网格化的射束成形元件6，其中，每个网格元件是自己的移相掩膜(Phasenmaske)。如果激光射束20通过该移相掩膜入射，则能够影响激光射束20的相位波前，并且因此不仅能够影响传播方向、还能够影响射束轮廓，以及一般而言能够影响相位波前。
尤其是，在所示出的图6A至6C中，所有网格元件可以个性化地设定，使得每个网格元件引起个性化的射束成形。例如，一个网格元件可以从高斯射束轮廓变成平顶射束轮廓，而给另一个网格元件施加椭圆形的射束形状，或者仅将偏振旋转一定的角度，或者仅减弱激光射束20，或者仅使激光射束20偏转等。尤其是，射束成形元件6的网格元件也可以是能够共同地或者单个地操控的，如在空间光调制器的情况下那样。
在图6D中示出图5A中的配属的光学构造，其中，射束成形元件6在此布置在平面F2中，但是替代地也可以布置在平面F1中。
在图7A至7D中示出，控制器的电子控制信号的周期性如何确定入射到声光偏转器30、32中的激光射束20的偏转。为此，作为声光偏转器30、32的代表地，示出在声光偏转器30、32的光学材料中的声波，该声波具有周期性，该周期性具有电子控制信号的频率。
在图7A中示出声光偏转器30、32中的声波。例如，该声光偏转器是所谓的行波调制器。声波具有非常小的周期性，或具有高的空间频率。入射的激光射束20在由此产生的光学栅格上衍射，其中，第零衍射级通过光阑设备(未示出)从射束路径中移除(通过十字标示)。以衍射角α远离第零衍射级地衍射的子射束200保留在射束路径中。然后，子射束200(在穿越未画入的光学部件之后)入射到在变换平面中的网格化射束成形元件6上，其中，使子射束200偏转到特定的网格元件上。
在图7B中示出与在图7A中相同的构造，然而，光学栅格的周期性明显较大，由此，空间频率较小。因此，与图7A相比，所施加的衍射角α明显较小，由此，子射束200更接近第零衍射级延伸。与此相应地，使子射束200偏转到与在图7A中不同的特定的网格元件上。
在图7C中，光学栅格产生的声波从左向右传播，而激光射束20入射到栅格上。在当前情况下，光学栅格的用于激光射束的照射位置的间距随着时间的增加而变小，这意味着，光学栅格的周期性减小，并且因此空间频率增加。在此，光学栅格的间距变动例如连续地进行，使得子射束在网格化的射束成形元件6上移位，其中，子射束扫过多个网格元件。然而，尤其是，通过借助波场调谐激光脉冲，也可以实现对网格元件的离散操控，参见下文。应注意的是，在应用超短激光脉冲的情况下，在脉冲的穿过偏转器的传播时间内，衍射结构可以被视为在时间上是恒定的。
在图7D中示出与在图7A至7C中相同的设备，其中，现在在其周期性方面不连续地改变声波，而是从非常小的周期性跳跃到非常大的周期性。这例如可以通过下述方式实现：通过控制器5突然地将具有不同频率的控制信号施加到声学偏转器30、32上。对于入射的激光射束20，该周期性的变动在光学栅格上突然地进行，使得子射束200从一个网格元件跳跃到另一个网格元件上。在此，不扫过位于起始网格元件与目标网格元件之间的网格元件。
尤其是，频率的更换可以与脉冲激光器同步，使得恰恰在超短脉冲激光器不发出激光脉冲时，在声光偏转器30、32中发生频率更换。
然而，在将所施加的频率或声光偏转器中的声场与激光器同步时，需要考虑所使用的不同设备的规格，尤其是激光器和声光偏转器单元的频率源。例如，石英中(即在声光偏转器中)的纵向声波的速度典型地为5700m/s。声场的延展尺度为3-5mm，使得在小于1μs中完成整个声场的更换(声波扩散5mm需要如此长的时间)。在明显小于1ms内，例如在小于100ns中，完成声场内的频率的更换，例如用于将射束成形。
因此，激光脉冲和声场需要优选在小于20ns的精度上相互同步，用于同步。用于运行声光偏转器单元的频率处在1MHz至500MHz的范围中，其中，频率的切换时间典型地在200MHz的情况下小于500ns。典型地，激光器的重复率处在小于100MHz的范围中。
在图9中示出设备1的另一种实施方式，其中，设备1具有进给设备10，待加工的材料11可以紧固在该进给设备上。尤其是，借助进给设备10可以将材料带到加工光学装置的图像侧的焦平面中，使得通过光学***影响的激光射束可以引入到材料11中。通过将激光射束20引入到材料11中，可以对材料11进行相应于激光射束20或激光射束几何形状的加工。
为此目的，进给设备10可以使保持在该进给设备上的材料11相对于激光射束运动，由此，在材料上引导该激光射束。尤其是，可以沿着特定的进给轨迹随着进给引导进给设备，使得沿着该进给轨迹将激光能量引入到材料中。
另外，进给设备10可以与控制设备5连接，使得控制设备5和进给设备10可以交换控制信号。
尤其是，由此可以驶过进给轨迹，而与此同步地，激光射束可以借助声光偏转器单元3偏转，可以通过射束成形元件6、7、8传导，并且可以将如此操纵的激光射束映射到材料11中，以便通过这种方式实现对材料11的加工。
为了使这些过程同步，例如，激光器2可以是脉冲激光器，该脉冲激光器具有基本频率、所谓的种子频率。种子频率可以转发给控制设备5，由此，在整个设备1中可以提供共同的时基。现在，控制设备5能够使在设备1的各个能够动态占用的子单元中的不同过程或者过程步骤协调。
例如，由此可能的是，通过在两个脉冲之间在加工光学装置的焦平面中工件11与加工光学装置9之间的相对运动来补偿射束偏移，然后优选在两个连续的脉冲之间在工件上重新定位该射束偏移。
替代地，例如，可以结合惯性加载的进给单元来实现两个激光脉冲之间的预给定的射束偏移。由于惯性，在激光脉冲的材料11中的入射地点的间距例如可以根据进给速度发生改变，如图10A所示。该行为尤其在进给轨迹的曲线或者角方面成问题，在这种情况下，在使用惯性加载的进给装置的情况下，典型地减小进给速度。因此，在脉冲激光器的固定的重复频率的情况下，改变激光脉冲的间距，这可以导致对材料11的不均匀的加工。
可以借助偏转器单元3来补偿进给速度变动，如图10B示出，使得激光脉冲可以在固定定义的间距中引入到材料11中。由此，明显更均匀的加工是可能的，尤其是，由此避免脉冲的无意的重叠并且避免材料11的过热。
不言而喻的是，不受惯性限制的借助偏转器单元3进行的定位与另外的具有惯性的进给或者射束运动单元的叠加不仅能够实现示例性阐述的对相对运动的补偿或者相对运动的速度的变化，还允许以被控制的方式在工件中或者上定位连续的脉冲，其中，与借助偏转器单元仅能够被覆盖的工作区相比，缩放的加工区变得能够被寻址。为了确保这样的补偿或者被控制的定位，进给设备10可以具有至少一个轴编码器100，其中，轴编码器100与控制设备5连接。控制设备5可以从轴编码器100中读出轴编码器位置，该轴编码器位置与进给设备10的目前的位置或定向相关联。尤其是，轴编码器位置可以与激光器2的基本脉冲频率同步地读出。
由于进给设备10的目前的位置和准确的时间现在对于控制设备5而言是已知的，因此，控制设备5可以计算并且通过对偏转器单元3的材料来补偿相应的位置误差，其方式是，将激光射束重新定位。与此相应地，通过使控制信号匹配于偏转器单元3来补偿进给设备10的位置误差。因此，通过无惯性的射束定位与偏转器单元3的叠加，可以避免脉冲激光器2的脉冲频率的变动，并且因此可以优化材料通过量。
只要可用，在实施例中示出的所有单个的特征可以在不脱离本发明的范围的情况下彼此组合和/或互换。
附图标记列表
1设备
2激光器
20 激光射束
200 子激光射束
3脉冲精确的偏转器单元
30 第一脉冲精确的偏转器
300 进入开口
302 第零衍射级
304 第一衍射级
32 第二脉冲精确的偏转器
320 进入开口
322 第零衍射级
324 第一衍射级
34 滤波器元件
4变换光学装置组件
4‘另外的变换光学装置组件
40 第一部件
400 第一焦距
42 第二部件
420 第二焦距
5控制设备
6射束成形元件
7分束单元
8射束偏转单元
9加工光学装置
90 加工平面
10 进给
100 轴编码器
11材料
E1 前面的偏转器平面
E2 相对应的偏转器平面
F1 变换平面
F2 相对应的变换平面

Claims (19)

1.一种用于影响超短脉冲激光器(2)的激光射束(20)的设备(1)，所述设备包括脉冲精确的偏转器单元(3)，所述偏转器单元设立用于，使所述激光射束(20)在垂直于射束传播方向的至少一个方向上偏转，
其特征在于，
具有至少两个部件(40，42)的变换光学装置组件(4)，所述变换光学装置组件在所述脉冲精确的偏转器单元(3)下游，所述变换光学装置组件设立用于，将通过所述脉冲精确的偏转器单元进行的、所述激光射束(20)的位置偏转和/或角度偏转借助位置到角度变换和/或角度到位置变换来变换为角度偏转和/或位置偏转，和/或变换回来，
加工光学装置(9)，所述加工光学装置在所述变换光学装置组件下游并且设立用于，将所述激光射束(20)引导到所述加工光学装置(9)的图像侧的焦平面(90)中。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述脉冲精确的偏转器单元(3)包括第一脉冲精确的偏转器(30)，其中，所述激光射束(20)耦合输入到所述第一脉冲精确的偏转器(30)的输入端中，所述第一脉冲精确的偏转器(30)设立用于，使所述激光射束(20)在垂直于所述射束传播方向的第一方向上偏转并且由此优选给所述激光射束施加角度偏移(α)。
3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，所述脉冲精确的偏转器单元(3)包括第二脉冲精确的偏转器(32)，其中，所述激光射束(20)在穿越所述第一脉冲精确的偏转器(30)之后耦合输入到所述第二脉冲精确的偏转器(32)的输入端中，所述激光射束(20)具有所施加的第一角度偏移(α)，所述第二脉冲精确的偏转器(32)设立用于，使所述激光射束(20)在垂直于所述射束传播方向的第二方向上偏转，并且由此优选除了所述第一角度偏移(α)之外给所述激光射束施加第二角度偏移(β)，所述第二方向优选垂直于所述第一方向。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述脉冲精确的偏转器单元(3)的脉冲精确的偏转器是声光偏转器。
5.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，至少一个声光偏转器(30，32)包括相控阵换能器，并且优选在宽的输出范围内具有大于75％的衍射效率，所述宽的输出范围优选为至少0.05°。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述第一脉冲精确的偏转器(30)之后并且在所述第二脉冲精确的偏转器(32)之前，所述激光射束(20)耦合输入到偏振旋转装置中，所述偏振旋转装置设立用于使所述激光射束(20)的偏振旋转。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述脉冲精确的偏转器单元(3)包括滤波器元件(34)，其中，
所述滤波器元件(34)布置在所述第一脉冲精确的偏转器(30)与所述第二脉冲精确的偏转器(32)之间，并且所述滤波器元件(34)优选设立用于，将第一声光偏转器(30)的第零衍射级(302)滤波出来，
和/或
所述滤波器元件(34)布置在所述第二脉冲精确的偏转器(32)之后，并且所述滤波器元件(34)优选设立用于，在所述第二脉冲精确的偏转器(32)之后将所述脉冲精确的偏转器单元(3)的第零衍射级滤波出来(322)，
和/或
其中，所述脉冲精确的偏转器单元(3)具有另外的变换光学装置组件(4‘)，所述另外的变换光学装置组件具有两个部件(40‘，42‘)，所述另外的变换光学装置组件设立用于，将所述激光射束的位置偏转和/或角度偏转借助位置到角度变换和/或角度到位置变换来变换为角度偏转和/或位置偏转，和/或变换回来，其中，所述滤波器元件(34)布置在所述变换光学装置组件(4‘)的变换平面(F1‘)中，并且所述滤波器元件(34)优选设立用于，将所述第零衍射级滤波出来。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述变换光学装置组件(4)是傅里叶光学装置组件，其中，所述脉冲精确的偏转器单元(3)的输出端(E1)布置在所述第一部件(40)与所述第一部件(40)的对象侧的焦平面之间，
所述第一部件(40)的图像侧的焦平面(F1)与所述第二部件(42)的对象侧的焦平面重合，
所述脉冲精确的偏转器单元(3)的输出端(E1)被映射在最后的部件、优选所述第二部件(42)与所述最后的部件的图像侧的焦平面之间，
所述激光射束(20)能够根据通过所述脉冲精确的偏转器单元(3)进行的偏转在所述第二部件(42)的图像侧的焦平面中偏转。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，射束成形元件(6)布置在相对应的偏转器平面(E2)中、或者布置在变换平面(F1)或相对应的变换平面(F2)中，所述射束成形元件设立用于，给所述激光射束(20)施加强度分布和/或相位分布和/或偏振分布。
10.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，分束单元(7)、优选衍射分束单元布置在相对应的脉冲精确的偏转器平面(E2)中、或者布置在变换平面(F1)或相对应的变换平面(F2)中，所述分束单元设立用于匹配所述脉冲精确的偏转器单元(3)的角度偏移。
11.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，射束偏转单元(8)、优选Galvano扫描仪布置在相对应的脉冲精确的偏转器平面(E2)中、或者布置在变换平面(F1)或相对应的变换平面(F2)中，所述射束偏转单元设立用于使所述激光射束(20)偏转。
12.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，
扫描仪、优选压电扫描仪设立用于使所述射束成形元件(6)和/或所述分束单元(7)和/或所述射束偏转单元(8)垂直于所述射束传播方向运动，
其中，所述脉冲精确的偏转器单元(3)的射束偏转和所述扫描仪的运动是同步地彼此匹配的。
13.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，射束清洁单元、优选光阑布置在相对应的加工平面中。
14.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，网格化的射束成形元件布置在相对应的加工平面中，其中，优选地，每个网格元件是单个的射束成形子元件。
15.根据权利要求14所述的设备(1)，其特征在于，设置有用于控制所述脉冲精确的偏转器单元(3)的控制器(5)，所述控制器设立用于，如此引起入射的激光射束(20)的偏转，使得所述激光射束(20)的每个脉冲照射到所述网格化的射束成形元件(6)的不同的网格元件上，或者将所述激光射束(20)偏转至确定的网格元件，或者所述激光射束(20)扫过多个网格元件，或者将多个子激光射束(200)有针对性地引导至多个网格元件。
16.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述加工光学装置(9)连同所述变换光学装置组件的最后的元件、优选所述第二元件(42)构型为望远镜，所述望远镜具有缩小效果，特别优选地具有大数值的孔径和短的焦距，和/或构造为透射的或者反射的光学装置。
17.根据上述权利要求中任一项所述的设备(1)，其特征在于，设置有进给设备(10)，所述进给设备设立用于，接收待加工的材料(11)，将所述待加工的材料(11)布置在所述加工光学装置(9)的图像侧的焦平面(90)中，并且使所述材料(11)相对于所述激光射束(20)运动，由此在所述材料(11)上引导所述激光射束(20)。
18.根据权利要求17所述的设备(1)，其特征在于，所述进给设备(10)与控制设备(5)连接，用于交换控制信号，并且所述控制设备(5)设立用于，相对于对所述脉冲精确的偏转器单元(3)的操控来匹配所述进给设备(10)的位置。
19.根据权利要求18所述的设备(1)，其特征在于，
所述进给设备(10)具有至少一个轴编码器(100)，其中，所述控制设备(5)设立用于，读出轴编码器位置，
所述激光器(2)设立用于，向所述控制设备(5)标明用于进行控制的节拍的基本频率，用于通过所述脉冲精确的偏转器单元(3)使所述激光射束(20)偏转并且用于读出所述轴编码器位置，
其中，所述控制设备(5)设立用于，由当前的轴编码器位置实时地计算用于随后的脉冲的位置误差，其中，
所述控制设备(5)通过匹配所述声光偏转器单元(3)的控制信号来修正所述位置误差。
CN202180087125.0A 2020-12-21 2021-12-07 用于激光射束的射束影响的设备 Pending CN116685434A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020134422.8A DE102020134422A1 (de) 2020-12-21 2020-12-21 Vorrichtung zur Strahlbeeinflussung eines Laserstrahls
DE102020134422.8 2020-12-21
PCT/EP2021/084568 WO2022135909A1 (de) 2020-12-21 2021-12-07 Vorrichtung zur strahlbeeinflussung eines laserstrahls

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116685434A true CN116685434A (zh) 2023-09-01

Family

ID=79259282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180087125.0A Pending CN116685434A (zh) 2020-12-21 2021-12-07 用于激光射束的射束影响的设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230330770A1 (zh)
EP (1) EP4263118A1 (zh)
KR (1) KR20230117235A (zh)
CN (1) CN116685434A (zh)
DE (1) DE102020134422A1 (zh)
WO (1) WO2022135909A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022127259A1 (de) * 2022-10-18 2024-04-18 Lpkf Laser & Electronics Aktiengesellschaft Verfahren sowie Vorrichtung zur Abbildung eines Strahls auf ein Objekt und Verfahren zum Einbringen einer Öffnung in ein Werkstück mittels dieses Verfahrens

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012913B1 (ko) * 2001-06-13 2011-02-08 오르보테크 엘티디. 다중빔 미세가공 시스템 및 방법
US8680430B2 (en) * 2008-12-08 2014-03-25 Electro Scientific Industries, Inc. Controlling dynamic and thermal loads on laser beam positioning system to achieve high-throughput laser processing of workpiece features
WO2012116226A2 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 Gsi Group Corporation Predictive link processing
WO2016059158A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) Method for analyzing a sample with a non-linear microscopy technique and non-linear microscope associated
WO2020178813A1 (en) 2019-03-06 2020-09-10 Orbotech Ltd. High-speed dynamic beam shaping
DE102019116803A1 (de) 2019-06-21 2020-12-24 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstücks

Also Published As

Publication number Publication date
EP4263118A1 (de) 2023-10-25
KR20230117235A (ko) 2023-08-07
WO2022135909A1 (de) 2022-06-30
US20230330770A1 (en) 2023-10-19
DE102020134422A1 (de) 2022-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107027325B (zh) 衍射光学射束成形元件
KR102132846B1 (ko) 표면을 레이저 가공하기 위한 가공 장치 및 방법
CN111992873B (zh) 用于射束成形的光学***
JP6837969B2 (ja) 非回折レーザビームを用いたガラス切断システムおよび方法
JP6977609B2 (ja) 光照射装置、光照射装置を用いた光加工装置、光照射方法、及び光加工方法
DK2976176T3 (en) Method and apparatus for preparing a structure on the surfaces of components with a laser beam
JP2020510538A (ja) レーザ加工用の放射を成形するための方法及び装置
CN113518684A (zh) 高速动态射束整形
JP2004533724A (ja) マルチビーム微細機械加工システム及び方法
JP4514317B2 (ja) 露光装置
US20220376461A1 (en) Device, laser system and method for combining coherent laser beams
CN112327397A (zh) 一种飞秒等离子体光栅直写制造大面积体光栅的方法
US20230330770A1 (en) Apparatus for beam-influencing a laser beam
CN116430514A (zh) 飞秒激光直写光纤光栅制备装置及方法
CN113985708B (zh) 可连续像旋转调制的超分辨高速并行激光直写方法与装置
CN113568279B (zh) 基于多模光纤阵列输入光场调制的超分辨直写式光刻***
US11320661B2 (en) Device for changing the shape of a light beam
CN116967599A (zh) 一种基于脉冲编码技术的激光并行转角加工***及方法
US20220360036A1 (en) Apparatus, laser system and method for combining coherent laser beams
JP4477893B2 (ja) レーザ加工方法及び装置、並びに、レーザ加工方法を使用した構造体の製造方法
CN116710226A (zh) 用于加工材料的设备
CN102369483B (zh) 对辐射敏感的基片成像用的方法和装置
JP2001154040A (ja) 光導波路型回折格子製造方法および装置
CN117444385B (zh) 一种整形光斑连续可调的激光整形加工装置及其调节方法
US20230211438A1 (en) Method for machining a material

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination