光光源可以為單一的激光光源，也可以為組合的激光光源，可以由具體的需要進行選擇，本實施例中不作限定。入射激光光源經(jīng)過激光聚焦模塊2聚焦后，能夠輸出加熱激光光束(在圖中未標示)和加工激光光束I。
[0042]S102、加熱激光光束在待加工材料的激光入射表面和/或內部形成激光熱透鏡/
激光熱透鏡組。
[0043]具體的，上述步驟SlOl入射的激光光源經(jīng)過激光聚焦模塊2 (經(jīng)過特殊設計)輸出加熱激光光束(圖中未標示)和加工激光光束I。輸出的加熱激光光束在待加工材料8激光入射表面和/或內部形成激光熱透鏡/激光熱透鏡組，其原理為:當加熱激光光束經(jīng)過聚焦入射到待加工材料8的表面和/或內部時，由于單光子效應或者多光子效應，待加工材料8吸收加熱激光束焦點或者焦點附近的激光能量而迅速升溫，在待加工材料8與加熱激光束焦點空間交集的內外形成劇烈溫度梯度，因而形成待加工材料熱應力梯度，從而導致待加工材料的光學折射率梯度，從而形成激光熱透鏡/激光熱透鏡組。由于激光聚焦模塊2經(jīng)過特殊設計，可以同時在待加工材料8的激光入射表面和/或內部形成系列激光熱透鏡，在本實施中，形成的激光熱透鏡可以為激光聚焦熱透鏡6，也可以為激光發(fā)散熱透鏡9。當然，形成的激光熱透鏡可以為一個，也可以為多個串聯(lián)的激光熱透鏡構成激光熱透鏡組。由于加工激光光束I與加熱激光光束共同調制，加熱激光光束可以在待加工材料8的激光入射表面和/或內部形成多個串聯(lián)的聚焦激光熱透鏡，進而形成激光熱透鏡組。其中，加工激光光束I與加熱激光光束共同調制形成聚焦熱透鏡組的機理為:加熱激光光束由于光束傳輸后逐漸發(fā)散，一旦其光束峰值功率密度低于待加工材料8的加工閾值，那么加工激光束I也加入對待加工材料8的加熱隊伍，加熱激光束得到加強，因此再度形成激光聚焦熱透鏡，如此循環(huán)，就形成聚焦熱透鏡組，或者加熱激光束由于衍射光學元件聚焦形成多家加熱激光焦點，也可以形成激光熱透鏡組。需要說明的是，在待加工材料8的不同的空間能夠同時形成激光聚焦熱透鏡/激光聚焦熱透鏡組、激光發(fā)散熱透鏡/激光發(fā)散熱透鏡組或者上述任意組合。
[0044]S103、激光熱透鏡/激光熱透鏡組對加工激光光束進行準直或者近似準直，獲得長加工光程光束；或者，激光熱透鏡/激光熱透鏡組對加工激光光束進一步聚焦，獲得激光峰值功率密度更高且更細小的聚焦光斑。
[0045]具體的，上述步驟中加熱激光光束在待加工材料8的入射表面和/或內部形成激光熱透鏡或激光熱透鏡組，所形成的激光熱透鏡或激光熱透鏡組對激光加工光束I進行準直或近似準直，形成一束平行或者近似平行光束，即長加工光程光束7，該長加工光程光束比傳統(tǒng)的聚焦激光光束的焦深更長。理論上加熱激光束與加工激光束I應該同軸，這樣可以讓加工激光束I從加熱激光束在待加工材料8的表面和/或內部形成的激光熱透鏡的中心通過。需要說明的是，激光熱透鏡與對加工激光光束I的聚焦鏡形成共焦點光學系統(tǒng)，即對加工激光束I的聚焦鏡的焦點和所述激光熱透鏡的焦點重合或者基本重合，這樣，由于激光熱透鏡焦距極小，所述激光熱透鏡準直或近似準直后的加工激光束光束直徑可以維持極小，形成焦深較長的激光加工光程(即長加工光程光束7)。另外，見圖2，所述激光熱透鏡6位于所述加工激光束I的聚焦鏡的焦點4以內，即處于所述聚集加工光束3的區(qū)域，所述激光熱透鏡6將對所述聚焦加工光束3進一步聚焦，形成激光峰值功率密度更高的更細小的激光聚焦光斑，也就是說，當加熱激光光束在待加工材料8的激光入射表面和/或內部形成激光聚焦熱透鏡/激光聚焦熱透鏡組時，激光聚焦熱透鏡/激光聚焦熱透鏡組可以對加工激光光束進一步聚焦，獲得激光峰值功率密度更高且更細小的聚焦光斑。
[0046]S104、長加工光程光束或更細小的聚焦光斑對待加工材料進行激光加工，待加工材料對加工激光束對應波長的連續(xù)激光透明或者部分透明。
[0047]具體的，上述經(jīng)過激光熱透鏡或激光熱透鏡組準直或近似準直后形成的長加工光程光束7或形成的更細小的聚焦光斑對待加工材料8進行激光加工。具體實現(xiàn)時，加熱激光光束、長加工光程光束7 (如上所述由加工激光光束I光束變換而來)或更細小的聚焦光斑以及與加熱激光光束對應的激光熱透鏡相對待加工材料8同步運動，完成對待加工材料8的激光加工。其中加熱激光光束、長加工光程光束7或更細小的聚焦光斑以及與加熱激光光束對應的激光熱透鏡相對待加工材料8的同步運動由反射鏡掃描或透鏡掃描或移動平臺或任兩種或三種組合來完成。
[0048]實施例2、對藍寶石劃片進行激光加工的方法。下面結合圖2對本實施例提供的方法進行詳細說明。
[0049]參見圖2，圖2中未標注出加熱激光光束，加熱激光光束與加工激光光束I可以為相同或者不同的激光光源，例如光束的傳輸參數(shù)不同、波長不同或者激光脈沖寬度不同等。加熱激光光束也經(jīng)過激光聚焦模塊2進行聚焦，聚焦光斑截面為實心圓，在待加工材料8激光入射表面和/或內部形成激光聚焦熱透鏡6。本實施例是在待加工材料8的激光入射表面形成激光聚焦熱透鏡6，由于熱應力的原因形成激光聚焦熱透鏡6凸起的透鏡曲面。
[0050]激光聚焦模塊2可以是單透鏡聚焦，也可以是多透鏡聚焦，也可以是衍射光學元件聚焦；激光聚焦模塊2可以是平場掃描聚焦場鏡，可以是靜態(tài)近軸光線聚焦鏡，也可以是動態(tài)聚焦鏡，總之激光聚焦模塊2完成對加熱激光光束和加工激光光束I的聚焦，此時理論上加熱激光光束和加工激光光束I應該同軸，這樣可以讓加工激光光束I從加熱激光光束在待加工材料表面和/或內部形成的激光聚焦熱透鏡6的中心通過。
[0051]圖2中沒有標示出加工激光光束I聚焦后的焦點4與待加工材料8之間的相對運動，本實施例的加工激光光束I聚焦后的焦點4與待加工材料8相對運動為移動平臺來完成的，待加工材料8固定于移動平臺(圖中沒有標示)上，實際上加工激光光束I聚焦后的焦點4與待加工材料8的相對運動也可以是掃描反射鏡或者掃描透鏡來完成，掃描透鏡指透鏡擺動時，經(jīng)透鏡透射的激光束因折射而獲得掃描運動，掃描反射鏡指反射鏡掃描時，經(jīng)反射鏡反射的激光束因反射角度變化而獲得掃描運動等。
[0052]圖2中激光聚焦熱透鏡6處于待加工材料8的激光入射表面，實際上激光聚焦熱透鏡6也可以處于待加工材料8的內部，且由于加工激光束I與加熱激光束共同調制，可以在待加工材料8內部形成多個串聯(lián)的激光聚焦熱透鏡，形成激光熱透鏡組。加工激光光束I與加熱激光光束共同調制形成激光聚焦熱透鏡組的機理是這樣的:加熱激光光束由于光束傳輸后逐漸發(fā)散，一旦其光束峰值功率密度低于待加工材料8的加工閾值，那么加工激光光束I也加入對待加工材料8的加熱隊伍，加熱激光光束得到加強，因此再度形成激光聚焦熱透鏡，如此循環(huán)，就形成激光聚焦熱透鏡組。
[0053]本實施例中整個對藍寶石劃片進行激光加工的方法如下:加熱激光光束與加工激光光束I為同一激光光源，經(jīng)激光聚焦模塊2聚焦，激光聚焦模塊2經(jīng)過特殊設計，使得同一激光光束部分能量聚焦成光斑相對大的實心圓光斑，形成聚焦加熱激光光束(圖2中沒有標示)，聚焦于待加工材料8表面，形成凸起的激光聚焦熱透鏡6 ;另一部分能量聚焦成光斑相對小實心圓光斑，形成聚焦加工激光光束3，所述聚焦加熱激光光束在待加工材料8的激光入射表面形成激光熱透鏡6，所述聚焦加工激光光束3聚焦于焦點4后發(fā)散得到加工激光光束發(fā)散光束5，加工激光光束發(fā)散光束5經(jīng)激光聚焦熱透鏡6進行準直或近似準直，獲得長加工光程光束7，獲得的長加工光程光束7對待加工材料進行激光加工?；蛘?，所述聚焦加工激光光束3聚焦于焦點4前經(jīng)過激光聚焦熱透鏡6進一步聚焦，形成激光峰值功率密度更高且更細小的聚焦光斑，獲得的聚焦光斑對待加工材料進行激光加工。
[0054]在本實施例中，待加工材料8為厚度為100微米的藍寶石劃片，實際上待加工材料8也可以是玻璃、石英、晶體硅或透明塑料等。
[0055]所述入射激光光源為直徑優(yōu)選為10毫米的入射光源，相關參數(shù)如下:激光波長1064納米，光束質量因子小于1.2，光斑圓度大于百分之九十，平均功率100瓦，單模高斯激光(橫向場強為高斯分布)，脈沖重復頻率從10千赫茲至100兆赫茲，優(yōu)選為1000千赫茲，脈沖寬優(yōu)選10皮秒。
[0056]實施例3、對觸摸屏玻璃片進行激光加工的方法。下面結合圖3和圖4對本實施例提供的方法進行詳細描述。
[0057]參見圖3，圖3中沒有標示出加熱激光束，加熱激光光束可以是與加工激光光束I相同或者不同的激光光源，例如光束傳輸參數(shù)不同，波長不同或激光脈沖寬度不同等。加熱激光光束也經(jīng)過激光聚焦模塊2進行聚焦，加熱激光光束聚焦成光斑截面為空心圓環(huán)，請見圖4，29是低激光能量或者無激光能量區(qū)域，28為高激光能量區(qū)域，高激