專利名稱：激光加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種激光加工裝置，更具體地，涉及一種激光加工裝置，其具有經(jīng)改良的構(gòu)造，使得可以校準(zhǔn)輻照在加工物體上的激光束并且便于補(bǔ)償激光束的重新校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，玻璃襯底被用作有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)和液晶顯示器(IXD)的襯底。 玻璃襯底在經(jīng)歷由激光退火裝置進(jìn)行的激光退火處理之后，玻璃襯底是結(jié)晶的或者其結(jié)晶 度提高，如圖1所示。參照?qǐng)D1，傳統(tǒng)的激光退火裝置100’包括光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括發(fā)射準(zhǔn) 分子激光的激光共振腔10’，用于反射激光束的多個(gè)反射器，望遠(yuǎn)鏡頭(telescopic lens) (未示出)，均束器(homogenizer)(未示出)，場(chǎng)鏡(field lens)(未示出)，以及聚光透鏡 24，；以及腔室30，，所述腔室30’中放置有玻璃襯底33，。均束器被放置在第二反射器43’ 和第三反射器44’之間。此外，衰減器46’被放置在第一副反射器41’和第一反射器42’之 間。第一副反射器41’被構(gòu)造為可通過(guò)致動(dòng)器(未示出)直線地移動(dòng)，并且功率計(jì)47’可 以測(cè)量激光共振腔10’所發(fā)射的激光束。此外，第二副反射器45’被構(gòu)造為可通過(guò)致動(dòng)器 (未示出)在雙側(cè)箭頭所描述的方向上直線地移動(dòng)，并且功率計(jì)47’可以測(cè)量第二副反射器 45，所反射的激光束。一對(duì)千分尺611，和621，分別與第一反射器42，和第二反射器43’ 連結(jié)，并且通過(guò)操作千分尺可以控制第一反射器42’和第二反射器43’的反射面與激光束 之間的角度，從而可以改變激光束的反射方向。圖1中的點(diǎn)劃線表示激光束的光路。在上述構(gòu)造的激光退火裝置100’中，需要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，以使具有所需形 狀和光束剖面(beam profile)的激光束輻照到玻璃襯底33’上。這種光學(xué)系統(tǒng)校準(zhǔn)大體 可分為原始光束校準(zhǔn)、光學(xué)元件校準(zhǔn)和細(xì)調(diào)，其中原始光束校準(zhǔn)尤其重要。對(duì)于原始光束校準(zhǔn)(即，校準(zhǔn)從激光共振腔10’發(fā)射的激光束)來(lái)說(shuō)，必須使得激 光束在預(yù)定高度關(guān)于光路水平地或垂直地前進(jìn)并且最終落在光學(xué)系統(tǒng)的中心。通過(guò)驅(qū)動(dòng)千 分尺以控制第一反射器42，和第二反射器43，來(lái)進(jìn)行所述原始光束校準(zhǔn)。尤其重要的是，激 光束成一直線地在第二反射器43’和第三反射器44’之間傳播，或者在放置有均束器(其 將具有高斯剖面的激光束改變成平頂構(gòu)造)的光路區(qū)域傳播。由此校準(zhǔn)在第二反射器43’和第三反射器44’之間前進(jìn)的激光束，控制激光共振 腔10’以使所發(fā)射的激光束輻照在第一反射器42’的中心，并且操作千分尺以控制第二反 射器，從而使得第一反射器所反射的激光束輻照在第二反射器43’的中心。一對(duì)叉絲50’ 被安裝在第二反射器43，和第三反射器44，之間。操作每個(gè)千分尺611，和621，以控制第 一反射器42’和第二反射器43’，從而使得激光束穿過(guò)叉絲50’的中心。更詳細(xì)地，該對(duì)叉 絲50’中的每一個(gè)都以與另一個(gè)叉絲分隔預(yù)定距離的方式被安裝在第二反射器43’和第三 反射器44’之間的光軌(未示出)上，并且分別控制和驅(qū)動(dòng)第一反射器的千分尺611’和第 二反射器的千分尺621’，使得激光束穿過(guò)該對(duì)叉絲50’中的每一個(gè)的中心，從而使得激光 束成一直線地穿過(guò)各個(gè)叉絲的中心。這里，叉絲50’的中心被放置為相互對(duì)準(zhǔn)，并且可以通過(guò)利用燒紙(burn paper)(未示出)來(lái)檢查穿過(guò)叉絲中心的激光束。在校準(zhǔn)激光束之后， 必須移去叉絲50’。然而，在利用上述叉絲50’進(jìn)行校準(zhǔn)的過(guò)程中，存在下述不便之處，必須進(jìn)行多次 校準(zhǔn)過(guò)程，激光束傳播方向的每次校準(zhǔn)檢查都必須使用燒紙，另一不便之處是必須反復(fù)地 手動(dòng)控制各個(gè)千分尺611’和621’。此外，由于由技術(shù)員執(zhí)行校準(zhǔn)過(guò)程，因此技術(shù)員的身體 可能直接地、間接地和/或意外地被激光束傷害。 此外，在使用激光退火裝置的過(guò)程中，當(dāng)激光退火裝置100’被改變時(shí)——例如，如 果在清潔或更換激光器腔的窗口期間，在校準(zhǔn)激光管期間或者在清潔或更換共振腔期間， 激光束的剖面被改變——那么，必須首先檢查穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的激光束的狀態(tài)。為此，在光學(xué) 系統(tǒng)被拆開之后，必須安裝上述叉絲，以進(jìn)行檢查和校正，這再次涉及上述限制。輻照到玻璃襯底33’上的激光束的剖面通常是平頂剖面。然而，優(yōu)選地，通過(guò)對(duì)不 同類型的光束剖面進(jìn)行加工測(cè)試，以獲得用于優(yōu)化加工的優(yōu)化的激光束剖面。例如，可以應(yīng) 用傾斜的激光剖面。但是要改變此光束剖面，存在下述不便之處，必須打開激光共振腔10’ 的門并控制所述共振腔、尤其是設(shè)置在輸出耦合器上的千分尺611’和621’，或者必須打開 光學(xué)系統(tǒng)的蓋子并控制設(shè)置在第一反射器42，和第二反射器43，上的千分尺611，和621，。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本公開提供一種激光加工裝置，其能夠通過(guò)下述方面使輻照到加工物體上的激光 束保持相同的形狀和剖面，這些方面包括可以防止與激光束直接或間接的身體接觸；可 以容易地自動(dòng)校準(zhǔn)激光束；當(dāng)激光束的光路在分別進(jìn)行激光束的腔室窗口和共振腔的清潔 和更換期間被改變時(shí)，可以在不必拆卸光學(xué)元件的情況下容易地校準(zhǔn)激光束；以及可以實(shí) 時(shí)地監(jiān)控激光束的校準(zhǔn)并且自動(dòng)地補(bǔ)償偏移(misalignment)。本公開還提供一種激光加工裝置，其通過(guò)利用可以遮擋部分激光束的經(jīng)改良的構(gòu) 造來(lái)改變輻照到加工物體上的激光束的最終剖面，能夠優(yōu)化加工條件。技術(shù)方案根據(jù)示例性實(shí)施例，提供一種激光加工裝置，包括激光共振腔，所述激光共振腔 使激光束產(chǎn)生共振；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)由激光共振腔而共振的激光束轉(zhuǎn)化為具 有預(yù)定光束寬度的光束剖面的能量密度；腔室，在所述腔室中，經(jīng)由所述光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的激 光束輻照到放置在所述腔室中的加工物體上；反射器，所述反射器被放置在所述激光共振 腔和所述腔室之間，以反射激光束；以及激光束校準(zhǔn)單元，所述激光束校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)輻照到 所述腔室中的激光束，其中激光束校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元被安裝在反射器 和加工物體之間，并且被放置在激光束的傳播路徑中，所述校準(zhǔn)單元界定面積大于激光束 的橫截面的通孔，以使得所述激光束可以穿過(guò)所述通孔；驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)反射器， 以控制經(jīng)由所述反射器反射的激光束的傳播路徑；以及控制器，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng) 器，從而，基于當(dāng)激光束穿過(guò)校準(zhǔn)單元的通孔時(shí)檢測(cè)到的激光束來(lái)控制激光束中心與通孔 中心之間的距離。有益效果在校準(zhǔn)激光束時(shí)，可以避免直接或間接的身體接觸。此外，當(dāng)激光束的光路在分別進(jìn)行激光束的腔室的窗口和共振腔的清潔和更換的期間被改變時(shí)，可以在不必拆卸光學(xué)元件的情況下自動(dòng)地且容易地校準(zhǔn)激光束。另外，可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控激光束的校準(zhǔn)并且可以自 動(dòng)地補(bǔ)償偏移，從而可以使輻照到加工物體上的激光束的最終形狀和剖面保持相同。此外， 可以改變輻照到加工物體上的激光束的最終剖面，以優(yōu)化加工條件。


圖1是傳統(tǒng)的激光加工裝置的示例性結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)圖2的示例性實(shí)施例的一對(duì)校準(zhǔn)單元的透視圖；圖4是控制模塊圖，用于圖示在根據(jù)圖2的示例性實(shí)施例的激光加工裝置中的激 光束校準(zhǔn)控制；圖5至圖7是圖示利用根據(jù)圖2的示例性實(shí)施例的激光加工裝置來(lái)改變激光束剖 面的剖面圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，控制器可以控制驅(qū)動(dòng)器以使得激光束的中心可以穿過(guò)通 孔的中心。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，激光束校準(zhǔn)單元可以進(jìn)一步包括第一傳感器和第二傳感 器，所述第一傳感器和第二傳感器分別與校準(zhǔn)單元連結(jié)，以被放置在通孔的兩側(cè)，從而所述 第一傳感器和第二傳感器檢測(cè)入射激光束并且當(dāng)檢測(cè)到激光束時(shí)向控制器輸出檢測(cè)信號(hào)。 第一傳感器和第二傳感器之間的距離可以設(shè)置為使得激光束可以在第一傳感器和第二傳 感器之間穿過(guò)。當(dāng)?shù)谝粋鞲衅鹘佑|到激光束并且輸出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，控制器可以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器 直到第二傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻。在驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器直到第一傳感器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的 時(shí)刻之后，控制器可以在第一參考時(shí)間內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，以使得激光束的中 心穿過(guò)通孔的中心，所述第一參考時(shí)間基于從第二傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第一傳感 器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間。當(dāng)?shù)谝粋鞲衅骱偷诙鞲衅鞫荚诩す馐墓饴芬酝?并且未輸出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以被驅(qū)動(dòng)直到第一傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，驅(qū)動(dòng)器 可以被驅(qū)動(dòng)直到第二傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻。然后，控制器可以在第二參考時(shí)間內(nèi)輸 出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，使得激光束的中心穿過(guò)通孔的中心，所述第二參考時(shí)間基于從 第一傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第二傳感器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間。根據(jù)另一示例性實(shí)施例，激光束校準(zhǔn)單元可以進(jìn)一步設(shè)置有第三傳感器和第四傳 感器，當(dāng)檢測(cè)到激光束時(shí)，所述第三傳感器和第四傳感器向控制器輸出檢測(cè)信號(hào)。第三和第 四傳感器可以分別與校準(zhǔn)單元連結(jié)，以與第一傳感器和第二傳感器一起相對(duì)于通孔的中心 徑向地放置在通孔的每一側(cè)，從而檢測(cè)入射激光束。第三傳感器和第四傳感器之間的距離 可以設(shè)置為使得激光束可以在第三傳感器和第四傳感器之間穿過(guò)。當(dāng)?shù)谌齻鞲衅鹘佑|到激 光束并且輸出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，控制器可驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，直到第四傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，并 且驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器直到第三傳感器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻。然后，控制器可以在第三參考時(shí) 間內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，以使得激光束的中心穿過(guò)通孔的中心，所述第三參考時(shí) 間基于從第四傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第三傳感器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間。當(dāng)?shù)谌齻鞲衅骱偷谒膫鞲衅鞫荚诩す馐饴芬酝獠⑶椅摧敵鰴z測(cè)信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)器可以 被驅(qū)動(dòng)直到第三傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，并且驅(qū)動(dòng)器可以被驅(qū)動(dòng)直到第四傳感器輸出 檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻。然后，為了使得激光束的中心穿過(guò)通孔的中心，控制器可以在第四參考時(shí) 間內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器，所述第四參考時(shí)間基于從第三傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的 時(shí)刻到第四傳感器輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間。 根據(jù)又一示例性實(shí)施例，多個(gè)反射器可以被分別放置在激光共振腔和加工物體之 間，多個(gè)校準(zhǔn)單元可以安裝在相鄰的反射器之間。多個(gè)校準(zhǔn)單元可被安裝為使得各個(gè)校準(zhǔn) 單元的通孔同心地放置。第一傳感器、第二傳感器、第三傳感器和第四傳感器可以分別與每 個(gè)校準(zhǔn)單元連結(jié)，多個(gè)驅(qū)動(dòng)器可被安裝為與反射器相對(duì)應(yīng)，以驅(qū)動(dòng)放置在激光共振腔和多 個(gè)校準(zhǔn)單元之間的多個(gè)反射器，并且控制器可以控制各個(gè)驅(qū)動(dòng)器，以使得激光束可以穿過(guò) 各個(gè)校準(zhǔn)單元的通孔中心。根據(jù)再一示例性實(shí)施例，光學(xué)系統(tǒng)可以包括均束器，第一反射器、第二反射器和第 三反射器沿激光束的傳播方向順序地放置在激光共振腔和校準(zhǔn)單元之間，第一校準(zhǔn)單元、 所述均束器和第二校準(zhǔn)單元沿激光束的傳播方向順序地放置在第二反射器和第三反射器 之間，第一反射器和第二反射器可以分別由第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且控制器 可以控制第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器，以使得激光束的中心可穿過(guò)第一校準(zhǔn)單元的通孔和第 二校準(zhǔn)單元的通孔的中心。在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述具體的實(shí)施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的激光加工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是根據(jù)圖2 的示例性實(shí)施例的一對(duì)校準(zhǔn)單元的透視圖，圖4是控制模塊圖，用于圖示在根據(jù)圖2的示例 性實(shí)施例的激光加工裝置中的激光束校準(zhǔn)控制。參照?qǐng)D2至圖4，與上述傳統(tǒng)實(shí)施例相同，根據(jù)示例性實(shí)施例的激光加工裝置100 被構(gòu)造為激光退火裝置。圖2中的點(diǎn)劃線表示激光束的光路。激光加工裝置100設(shè)置有激光共振腔10、光學(xué)系統(tǒng)20、腔室30、反射器以及激光束 校準(zhǔn)單元。激光共振腔10產(chǎn)生諸如準(zhǔn)分子激光束的激光束并使其發(fā)生共振。光學(xué)系統(tǒng)20對(duì)激光束進(jìn)行改良，以使所述激光束具有預(yù)定光束寬度的光束剖面 的能量密度。光學(xué)系統(tǒng)20包括多個(gè)光學(xué)元件，這些光學(xué)元件包括望遠(yuǎn)鏡頭21、均束器22、 場(chǎng)鏡及聚光透鏡24，由此執(zhí)行擴(kuò)寬激光束并使激光束均勻化的功能，從而使激光束改變?yōu)?拉長(zhǎng)的激光束。腔室30具有界定退火空間的內(nèi)部空間31。平臺(tái)32被安裝在內(nèi)部空間31中，加工 物體或用于激光退火的玻璃襯底33被放置在平臺(tái)32上。透明窗口 34被安裝在腔室30的 頂部，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)20改變的激光束穿過(guò)所述透明窗口 34。反射器反射激光束。所述反射器被放置在激光共振腔10和腔室30之間。在本實(shí) 施例中，安裝多個(gè)反射器，其數(shù)目為5。詳細(xì)地說(shuō)，沿激光束的傳播方向順序地安裝第一副反 射器41、第一反射器42、第二反射器43、第三反射器44以及第二副反射器45。安裝為致 動(dòng)器46在第一副反射器41和第一反射器42之間，望遠(yuǎn)鏡頭21在第一反射器42和第二反 射器43之間，均束器22和場(chǎng)鏡23在第二反射器43和第三反射器44之間，以及聚光透鏡 24在第三反射器44和第二副反射器45之間。這里，第一副反射器41和第二副反射器45被安裝為可通過(guò)致動(dòng)器(未示出)直線地移動(dòng)，并且當(dāng)?shù)谝桓狈瓷淦?1和第二副反射器45 被放置在激光束的光路中時(shí)，可通過(guò)功率計(jì)47測(cè)量激光束的能量。激光束校準(zhǔn)單元被設(shè)置為用于校準(zhǔn)輻照進(jìn)腔室30中的激光束。激光束校準(zhǔn)單元 包括校準(zhǔn)單元51和52、驅(qū)動(dòng)器61和62、傳感器71、72、73和74以及控制器80。
校準(zhǔn)單元51和52被安裝在毗鄰的反射器之間，并且多個(gè)校準(zhǔn)單元51和52沿激 光束的傳播路徑放置。尤其是，在第二反射器43和第三反射器44之間成對(duì)地設(shè)置本實(shí)施 例中的校準(zhǔn)單元51和52。就是說(shuō)，在第二反射器43和第三反射器44之間沿激光束的傳播 方向順序地布置第一校準(zhǔn)單元51和第二校準(zhǔn)單元52。通孔511和521分別被界定在第一 校準(zhǔn)單元51和第二校準(zhǔn)單元52中。通孔511和521被形成為大于激光束的橫截面積，從 而使得激光束可以穿過(guò)通孔511和521。并且，第一校準(zhǔn)單元51的通孔511和第二校準(zhǔn)單 元52的通孔521彼此同心地放置。第一校準(zhǔn)單元51和第二校準(zhǔn)單元52以相同的高度被 安裝在光軌上(未示出)，并且在本實(shí)施例中，具體地，校準(zhǔn)單元的通孔511和521各自的中 心(C)被設(shè)置為與所述光軌的底相距90mm。驅(qū)動(dòng)器61和62驅(qū)動(dòng)反射器，以控制激光束的傳播路徑。在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器61 和62被成對(duì)地設(shè)置，以分別驅(qū)動(dòng)放置在激光共振腔10及校準(zhǔn)單元51和52之間的多個(gè)反 射器，更具體地，是第一反射器42和第二反射器43。就是說(shuō)，第一驅(qū)動(dòng)器61驅(qū)動(dòng)第一反射 器42，第二驅(qū)動(dòng)器62驅(qū)動(dòng)第二反射器43。這里，與上述的傳統(tǒng)激光加工裝置相同，驅(qū)動(dòng)器 61和62中的每個(gè)都被構(gòu)造為包括一對(duì)千分尺611和621。當(dāng)各個(gè)驅(qū)動(dòng)器的千分尺611和 621被驅(qū)動(dòng)時(shí)，可根據(jù)激光束的傳播方向改變反射器42和43的反射角，從而可以控制激光 束的反射和傳播方向。傳感器71、72、73和74檢測(cè)入射激光束，并且根據(jù)所檢測(cè)到的激光束向控制器 80(下面將會(huì)描述)輸出檢測(cè)信號(hào)。在本實(shí)施例中，傳感器71、72、73和74被構(gòu)造為光電傳 感器，相同的四個(gè)傳感器71、72、73和74分別與第一校準(zhǔn)單元51和第二校準(zhǔn)單元52連結(jié)。 就是說(shuō)，校準(zhǔn)單元51和52中的每一個(gè)上都連結(jié)有第一傳感器71、第二傳感器72、第三傳感 器73和第四傳感器74。如圖3所示，第一傳感器71和第二傳感器72被分別放置在通孔511和521的兩 側(cè)，在左右兩側(cè)互相面對(duì)，而第三傳感器73和第四傳感器74也被分別放置在通孔511和 521的兩側(cè)，在上下兩側(cè)互相面對(duì)。因此，共四個(gè)傳感器71、72、73和74相對(duì)于通孔511和 521的中心(C)徑向地放置。相應(yīng)地，互相面對(duì)的傳感器71、72、73和74的中心與通孔511 和521的中心(C)對(duì)準(zhǔn)。此外，第一傳感器71和第二傳感器72之間的距離以及第三傳感 器73和第四傳感器74使得激光束可以在第一傳感器71和第二傳感器72之間以及第三傳 感器73和第四傳感器74之間穿過(guò)。就是說(shuō)，互相面對(duì)的成對(duì)的傳感器71和72及73和74 不能同時(shí)檢測(cè)激光束，而是傳感器71和72及73和74中的每一對(duì)中只有一個(gè)傳感器可以 檢測(cè)穿過(guò)通孔511和521的激光束。例如，如果第一傳感器71和第三傳感器73檢測(cè)到激 光束，則第二傳感器72和第四傳感器74檢測(cè)不到激光束?？刂破?0控制第一驅(qū)動(dòng)器61和第二驅(qū)動(dòng)器62，從而基于接收自各個(gè)傳感器71、 72,73和74的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制通孔511和521中心(C)與激光束中心之間的距離。具體 地，本實(shí)施例中的控制器80控制成對(duì)的第一驅(qū)動(dòng)器61的千分尺611和第二驅(qū)動(dòng)器62的千 分尺621中的每一個(gè)?？刂破?0還控制第一驅(qū)動(dòng)器61和第二驅(qū)動(dòng)器62，從而使得激光束的中心穿過(guò)第一校準(zhǔn)單元51和第二校準(zhǔn)單元52的通孔511和521的中心(C)。下面將給出對(duì)于控制器80的控制過(guò)程的示例性實(shí)施例的描述。控制器80工作以控制第一驅(qū)動(dòng)器61，使得激光束可以穿過(guò)第一校準(zhǔn)單元的通孔511的中心(C)。就是說(shuō)，控制器80根據(jù)來(lái)自第一傳感器71、第二傳感器72、第三傳感器73 和第四傳感器74的檢測(cè)信號(hào)控制第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得激光束穿過(guò)第一校準(zhǔn)單元的通 孔511的中心(C)0當(dāng)使用第一傳感器71和第二傳感器72時(shí)，能校準(zhǔn)激光束以使其穿過(guò)各個(gè)校準(zhǔn)單 元的水平中心，下面將對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)描述。當(dāng)激光束接觸第一傳感器且第一傳感器71輸出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，控制器80驅(qū)動(dòng)第一 驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第二傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)，以控制激光束的傳播路徑。這里，僅第二 傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)。然后，控制器80驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第一傳感器71輸 出另一檢測(cè)信號(hào)，以控制激光束的傳播方向。這里，僅第一傳感器71輸出檢測(cè)信號(hào)。接著， 控制器80在第一參考時(shí)間U1)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得激光束穿過(guò)第一傳感器71和第二 傳感器72之間的中心。這里，第一參考時(shí)間U1)是基于從第二傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)的 時(shí)刻到第一傳感器71輸出另一檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所需的所需時(shí)間而設(shè)置的。本實(shí)施例中的控制器80被具體地構(gòu)造為用以控制第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第二 傳感器72輸出初始檢測(cè)信號(hào)，之后第一傳感器71輸出另一檢測(cè)信號(hào)。在這種情況下，控制 器80將第一參考時(shí)間U1)計(jì)算為從第二傳感器72輸出初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第一傳感 器71輸出另一初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所需時(shí)間的一半。由此，在第一參考時(shí)間U1)內(nèi)輸出 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所以可以校準(zhǔn)激光束的中心，使其穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72之間的中 心(C1)。當(dāng)激光束穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72時(shí)，如果第一傳感器71和第二傳感 器72都未輸出檢測(cè)信號(hào)，則控制器80驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61以控制激光束的傳播路徑，從而 使得第一傳感器71輸出檢測(cè)信號(hào)。這里，僅第一傳感器71輸出檢測(cè)信號(hào)。其后，控制器80 驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61以控制激光束的傳播路徑，從而使得第二傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)。這 里，僅第二傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)。然后，控制器在第二參考時(shí)間(t2)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以 使得激光束穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72之間的中心。這里，第二參考時(shí)間(t2)是 基于從第一傳感器71輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第二傳感器72輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間段 而設(shè)置的。本實(shí)施例中的控制器80被具體地構(gòu)造為使得第一傳感器71輸出初始檢測(cè)信號(hào)， 之后第二傳感器72輸出另一初始檢測(cè)信號(hào)。在這種情況下，控制器80將第二參考時(shí)間(t2) 計(jì)算為從第一傳感器71輸出初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第二傳感器72輸出另一初始檢測(cè)信號(hào) 的時(shí)刻所需時(shí)間的一半。由此，在第二參考時(shí)間(t2)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所以可以校準(zhǔn)激光 束的中心，使其穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72之間的中心(C1)。因此，無(wú)論第一傳感器71是否輸出檢測(cè)信號(hào)，控制器80都在第一參考時(shí)間U1)或 第二參考時(shí)間(t2)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得激光束的中心穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感 器72之間的中心(C1)0此外，當(dāng)使用第三傳感器73和第四傳感器74時(shí)，激光束可被設(shè)置在各個(gè)校準(zhǔn)單元 之間的豎直中心處。使用第三傳感器73和第四傳感器74的控制過(guò)程和使用第一傳感器71和第二傳感器72的控制過(guò)程相同。具體地，當(dāng)?shù)谌齻鞲衅?3輸出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，控制器80驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第四傳感器74輸出初始的檢測(cè)信號(hào)，然后控制器80驅(qū)動(dòng)第一 驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第三傳感器73再次輸出初始的檢測(cè)信號(hào)，其后控制器80在第三參考 時(shí)間(t3)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以最終校準(zhǔn)激光束。這里，第三參考時(shí)間(t3)是從第四傳感器 74輸出初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第三傳感器73再次輸出初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所需時(shí)間的一 半。當(dāng)激光束穿過(guò)第三傳感器73和第四傳感器74時(shí)，如果第三傳感器73和第四傳感 器74都未輸出檢測(cè)信號(hào)，則控制器80驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第三傳感器73輸出初 始的檢測(cè)信號(hào)，并且控制器80驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61，從而使得第四傳感器74輸出初始的檢測(cè) 信號(hào)。然后，控制器80在第四參考時(shí)間(t4)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以校準(zhǔn)激光束。這里，第四 參考時(shí)間(t4)是從第三傳感器73輸出初始檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到第四傳感器74輸出初始檢 測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所需時(shí)間的一半。因此，無(wú)論第三傳感器73是否輸出檢測(cè)信號(hào)，控制器80都在第三參考時(shí)間(t3)或 第四參考時(shí)間(t4)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得激光束的中心穿過(guò)第三傳感器73和第四傳感 器74之間的中心(C2)。如上所述，控制器80可在第一參考時(shí)間U1)或第二參考時(shí)間(t2)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信 號(hào)，以使得激光束的中心穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72之間的中心(C1)；并且控制器 80可在第三參考時(shí)間(t3)或第四參考時(shí)間(t4)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以使得激光束的中心穿過(guò) 第三傳感器73和第四傳感器74之間的中心(C2)。因此，當(dāng)控制器80在第一參考時(shí)間U1) 或第二參考時(shí)間(t2)內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及在第三參考時(shí)間(t3)或第四參考時(shí)間(t4)內(nèi) 輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，激光束的中心被校準(zhǔn)，以穿過(guò)第一傳感器71和第二傳感器72之間的中心 (C1)以及第三傳感器73和第四傳感器74之間的中心(C2),從而沿兩個(gè)軸校準(zhǔn)激光束，以穿 過(guò)第一校準(zhǔn)單元的通孔511的中心(C)?？刂破?0工作以控制第二驅(qū)動(dòng)器62，使得激光束可以穿過(guò)第二校準(zhǔn)單元52的通 孔521的中心(C)。就是說(shuō)，當(dāng)控制器80根據(jù)來(lái)自第一傳感器71、第二傳感器72、第三傳感 器73和第四傳感器74的檢測(cè)信號(hào)控制第二驅(qū)動(dòng)器62時(shí)，激光束被校準(zhǔn)以穿過(guò)第二校準(zhǔn)單 元的通孔521的中心(C)，第一傳感器71、第二傳感器72、第三傳感器73和第四傳感器74 連結(jié)到第二校準(zhǔn)單元52。校準(zhǔn)激光束使其穿過(guò)第二校準(zhǔn)單元的通孔521的中心(C)的控制 過(guò)程與校準(zhǔn)激光束使其穿過(guò)第一校準(zhǔn)單元的通孔511的中心(C)的控制過(guò)程相同，因此，在 此不提供其詳細(xì)描述。如上所述，控制器80能夠控制第一驅(qū)動(dòng)器61和第二驅(qū)動(dòng)器62，以使得激光束穿 過(guò)第一校準(zhǔn)單元和第二校準(zhǔn)單元的通孔511和521的中心(C)。由于第一校準(zhǔn)單元的通孔 511和第二校準(zhǔn)單元的通孔521被設(shè)置在同一高度，因此，可沿兩個(gè)軸校準(zhǔn)激光束，使其穿 過(guò)通孔511和521各自的中心(C)，然后平行地前進(jìn)。因此，在本實(shí)施例中，不需要移除校準(zhǔn) 單元51和52，并且控制器80可以通過(guò)自動(dòng)地操作驅(qū)動(dòng)器61和62來(lái)校準(zhǔn)激光束。因此，與 傳統(tǒng)的激光加工裝置相比，可以更容易地校準(zhǔn)激光束，并且不存在在校準(zhǔn)期間人體暴露在 激光束下的危險(xiǎn)。在檢修激光共振腔10時(shí)需要校準(zhǔn)激光束。當(dāng)控制輸出耦合器11以清潔或更換激光器腔的窗口時(shí)，當(dāng)清潔或更換共振腔時(shí)，以及當(dāng)校準(zhǔn)和更換激光管時(shí)，激光束的方向和光束剖面被改變。這種變化可以使得激光束 在穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)期間以及穿過(guò)光學(xué)系統(tǒng)之前具有不同的特性，導(dǎo)致輻照到加工物體上的激 光束剖面產(chǎn)生變化。這種變化是由于未適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)原始光束而發(fā)生的。因此，當(dāng)如上所述地 校準(zhǔn)激光束時(shí)，可以補(bǔ)償這種在激光共振腔的檢修期間所產(chǎn)生的激光束剖面變化，具體地， 通過(guò)補(bǔ)償在退火處理期間可能發(fā)生的原始光束的未知偏移，上述校準(zhǔn)可以用于進(jìn)行可靠的 激光退火。激光束校準(zhǔn)單元進(jìn)一步包括傳感器致動(dòng)器(未示出)和校準(zhǔn)單元致動(dòng)器90。設(shè)置多個(gè)傳感器致動(dòng)器(未示出)，其數(shù)量與傳感器的數(shù)量相對(duì)應(yīng)，從而使得各個(gè) 傳感器71、72、73和74直線地移動(dòng)。具體地，如圖3所示，傳感器71、72、73和74中的每一 個(gè)都可以沿雙向箭頭的方向靠近或遠(yuǎn)離通孔的中心(C)。因此，當(dāng)傳感器71、72、73和74分 別通過(guò)它們的傳感器致動(dòng)器直線地移動(dòng)，以改變每個(gè)傳感器的位置時(shí)，與各個(gè)校準(zhǔn)單元連 結(jié)的四個(gè)傳感器的中心會(huì)偏離校準(zhǔn)單元的通孔511或521的中心。因此，根據(jù)使用者的需 要，可以進(jìn)行校準(zhǔn)以使激光束的中心偏離通孔511或521的中心。成對(duì)地設(shè)置校準(zhǔn)單元致動(dòng)器90，并且所述校準(zhǔn)單元致動(dòng)器分別直線地驅(qū)動(dòng)校準(zhǔn)單 元51和52。各個(gè)校準(zhǔn)單元致動(dòng)器90使校準(zhǔn)單元51和52分別在與穿過(guò)校準(zhǔn)單元的激光束 的傳播方向相交的方向移動(dòng)，具體地，在向上、向下和水平的方向上移動(dòng)，如圖3的雙向箭 頭所示。這樣，每個(gè)校準(zhǔn)單元51或52都可以直線地移動(dòng)，并且可以將激光束剖面從圖5所 示的狀態(tài)改變到圖6所示的狀態(tài)，其中，在圖5中激光束被校準(zhǔn)以在第二反射器43和第三 反射器44之間水平地前進(jìn)，在圖6中通過(guò)移動(dòng)校準(zhǔn)單元51和52中的一個(gè)，例如，向上移動(dòng) 第一校準(zhǔn)單元51，使得激光束的一部分被第一校準(zhǔn)單元51擋住。如果通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)器61和第二驅(qū)動(dòng)器62中的至少一個(gè)使得激光束從圖5所 示的激光束的校準(zhǔn)狀態(tài)傾斜為激光束的中心以非直角入射在第一校準(zhǔn)單元51上的狀態(tài)， 并且激光束以圖7所示的傾斜狀態(tài)前進(jìn)，那么第一校準(zhǔn)單元51可擋住激光束的一部分，從 而改變激光束的剖面。同樣地，在本實(shí)施例中，可通過(guò)直線地移動(dòng)校準(zhǔn)單元51和52或驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器61和 62來(lái)改變激光束的剖面。因此，可通過(guò)改變激光束的剖面這一過(guò)程變量來(lái)獲得優(yōu)化的加工 條件。為了如上所述地改變激光束的剖面，本實(shí)施例中的控制器80根據(jù)來(lái)自各個(gè)傳感 器71、72、73和74的檢測(cè)信號(hào)控制驅(qū)動(dòng)器61和62中的至少一個(gè)以及校準(zhǔn)單元致動(dòng)器(未 示出)。具體地，控制器80被構(gòu)造為能夠控制驅(qū)動(dòng)器61和62以及校準(zhǔn)單元致動(dòng)器(未示 出)，從而通過(guò)擋住在上述狀態(tài)下，即激光束平行地或以一定傾角前進(jìn)的狀態(tài)下的激光束的 一部分來(lái)改變激光束的剖面。盡管所述激光加工裝置是參照具體的實(shí)施例來(lái)描述的，但是本發(fā)明不限于此。因 此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍 的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改進(jìn)和變 型。例如，雖然示例性實(shí)施例被構(gòu)造為設(shè)置有一對(duì)校準(zhǔn)單元，但是作為選擇地，也可設(shè) 置有一個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)校準(zhǔn)單元。此外，雖然示例性實(shí)施例被構(gòu)造為有四個(gè)傳感器與每個(gè)校準(zhǔn)單元連結(jié)，但是作為 選擇地，不是特定地需要四個(gè)傳感器，而是可以只有一對(duì)相對(duì)的傳感器與每個(gè)校準(zhǔn)單元連結(jié)。
另外，雖然示例性實(shí)施例被構(gòu)造為使得激光束的中心穿過(guò)通孔的中心，但是作為 選擇地，如果參考時(shí)間被設(shè)置為不同，則可使激光束的中心偏離通孔中心地穿過(guò)。
權(quán)利要求
一種激光加工裝置，包括激光共振腔，所述激光共振腔使激光束產(chǎn)生共振；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)由所述激光共振腔而共振的所述激光束轉(zhuǎn)化為具有預(yù)定光束寬度的光束剖面的能量密度；腔室，在所述腔室中，由所述光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的所述激光束輻照到放置在所述腔室中的加工物體上；反射器，所述反射器被放置在所述激光共振腔和所述腔室之間，以反射所述激光束；以及激光束校準(zhǔn)單元，所述激光束校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)輻照到所述腔室中的所述激光束，其中，所述激光束校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元被安裝在所述反射器和所述加工物體之間，并且所述校準(zhǔn)單元被放置在所述激光束的傳播路徑中，所述校準(zhǔn)單元界定面積大于所述激光束的橫截面的通孔，以使得所述激光束可以穿過(guò)所述通孔；驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述反射器，以控制經(jīng)由所述反射器反射的所述激光束的傳播路徑；以及控制器，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)器，從而，基于當(dāng)所述激光束穿過(guò)校準(zhǔn)單元的通孔時(shí)所檢測(cè)到的所述激光束來(lái)控制所述激光束的中心與所述通孔的中心之間的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光加工裝置，其中，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所 述激光束的中心穿過(guò)所述通孔的中心。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光加工裝置，其中，所述激光束校準(zhǔn)單元進(jìn)一步包括第一 傳感器和第二傳感器，所述第一傳感器和所述第二傳感器分別與所述校準(zhǔn)單元連結(jié)，并且 被放置在所述通孔的兩側(cè)，以檢測(cè)入射的激光束，并且當(dāng)檢測(cè)到所述激光束時(shí)向所述控制 器輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第一傳感器和所述第二傳感器之間的距離使得所述激光束可以在所 述第一傳感器和所述第二傳感器之間穿過(guò)，其中，當(dāng)所述第一傳感器檢測(cè)到所述激光束并且輸出所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述控制器驅(qū) 動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，直到所述第二傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，并且所述控制器驅(qū)動(dòng)所述 驅(qū)動(dòng)器，直到所述第一傳感器再次輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，其后，所述控制器在第一參考 時(shí)間內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光束的中心穿過(guò)所述通孔的中心， 所述第一參考時(shí)間是基于從所述第二傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第一傳感器 再次輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間而設(shè)置的，并且當(dāng)所述第一傳感器和所述第二傳感器都偏離在所述激光束的傳播途徑以外并且未輸 出檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，直到所述第一傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)，并 且所述控制器驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，直到所述第二傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)，其后，所述控制 器在第二參考時(shí)間內(nèi)輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光束的中心穿過(guò) 所述通孔的中心，所述第二參考時(shí)間是基于從所述第一傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述 第二傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間而設(shè)置的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光加工裝置，其中，所述激光束校準(zhǔn)單元進(jìn)一步包括第三 傳感器和第四傳感器，所述第三傳感器和所述第四傳感器分別與所述校準(zhǔn)單元連結(jié)，并且 被放置在所述通孔的相對(duì)側(cè)，以與所述第一傳感器和所述第二傳感器一起相對(duì)于所述通孔的中心徑向地排列，所述第三傳感器和第四傳感器檢測(cè)入射激光束，并且在檢測(cè)到所述激 光束時(shí)向所述控制器輸出檢測(cè)信號(hào)，所述第三傳感器和所述第四傳感器之間的距離使得所 述激光束可以在所述第三傳感器和所述第四傳感器之間穿過(guò)，其中，當(dāng)所述第三傳感器檢測(cè)到所述激光束并且輸出所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述控制器驅(qū) 動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，直到所述第四傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，并且所述控制器驅(qū)動(dòng)所述 驅(qū)動(dòng)器，直到所述第三傳感器再次輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，其后，所述控制器在第三參考時(shí)間 內(nèi)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光束的中心穿過(guò)所述通孔的中心，所述 第三參考時(shí)間是基于從所述第四傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第三傳感器再次 輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間而設(shè)置的，并且當(dāng)所述第三傳感器和所述第四傳感器都偏離在所述激光束的傳播路徑以外并且未輸 出所述檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述控制器驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器直到所述第三傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的 時(shí)刻，并且所述控制器驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，直到所述第四傳感器輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻，其 后，所述控制器在第四參考時(shí)間內(nèi)輸出所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光 束的中心穿過(guò)所述通孔的中心，所述第四參考時(shí)間是基于從所述第三傳感器輸出檢測(cè)信號(hào) 的時(shí)刻到所述第四傳感器輸出檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻所用時(shí)間而設(shè)置的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工裝置，其中所述第一參考時(shí)間是從所述第二傳感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第一傳 感器再次開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間的一半，所述第二參考時(shí)間是從所述第一傳感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第二傳 感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間的一半，所述第三參考時(shí)間是從所述第四傳感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第三傳 感器再次開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間的一半，以及所述第四參考時(shí)間是從所述第三傳感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻到所述第四傳 感器開始輸出所述檢測(cè)信號(hào)的時(shí)刻的時(shí)間的一半。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光加工裝置，其中，多個(gè)所述反射器被放置在所述激光共振腔和所述加工物體之間， 多個(gè)所述校準(zhǔn)單元被安裝在相鄰的所述反射器之間， 所述校準(zhǔn)單元被安裝為使得其各自的通孔同心地放置，所述第一傳感器、所述第二傳感器、所述第三傳感器和所述第四傳感器分別與每個(gè)所 述校準(zhǔn)單元連結(jié)，多個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器相應(yīng)地被安裝在各個(gè)反射器上，以驅(qū)動(dòng)所述反射器，所述反射器放置 在所述激光共振腔和所述校準(zhǔn)單元之間，并且所述控制器控制各個(gè)所述驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光束穿過(guò)各個(gè)所述校準(zhǔn)單元的所述通 孔的中心。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光加工裝置，其中 所述光學(xué)系統(tǒng)包括均束器，第一反射器、第二反射器和第三反射器沿著所述激光束的傳播路徑被順序地放置在所 述激光共振腔和所述校準(zhǔn)單元之間，第一校準(zhǔn)單元、所述均束器和第二校準(zhǔn)單元沿著所述激光束的傳播路徑被順序地放置在所述第二反射器和所述第三反射器之間，所述第一反射器和所述第二反射器分別由第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且 所述控制器控制所述第一驅(qū)動(dòng)器和所述第二驅(qū)動(dòng)器，以使得所述激光束的中心穿過(guò)所 述第一校準(zhǔn)單元的通孔的中心和所述第二校準(zhǔn)單元的通孔的中心。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至8中的任意一項(xiàng)所述的激光加工裝置，其中，所述激光束校準(zhǔn)單元 進(jìn)一步包括傳感器致動(dòng)器，所述傳感器致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述傳感器，以移動(dòng)所述傳感器使其靠近或遠(yuǎn) 離所述通孔的中心；以及校準(zhǔn)單元致動(dòng)器，所述校準(zhǔn)單元致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述校準(zhǔn)單元，以在與穿過(guò)所述通孔的所 述激光束的傳播路徑相交的方向上移動(dòng)所述校準(zhǔn)單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光加工裝置，其中，所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)器和所述校 準(zhǔn)單元致動(dòng)器中的至少一個(gè)，從而，基于所檢測(cè)到的、入射在所述校準(zhǔn)單元的通孔上的所述 激光束，通過(guò)利用所述校準(zhǔn)單元擋住所述激光束的一部分來(lái)改變穿過(guò)所述校準(zhǔn)單元的所述 通孔的所述激光束的剖面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種激光加工裝置。所述激光加工裝置包括激光共振腔、光學(xué)系統(tǒng)、腔室、反射器以及激光束校準(zhǔn)單元。所述激光共振腔使激光束產(chǎn)生共振。所述光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)由所述激光共振腔而共振的所述激光束轉(zhuǎn)化為具有預(yù)定光束寬度的光束剖面的能量密度。經(jīng)由所述光學(xué)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的所述激光束輻照到放置在所述腔室中的加工物體上。所述反射器被放置在所述激光共振腔和所述腔室之間，以反射所述激光束。所述激光束校準(zhǔn)單元校準(zhǔn)輻照到所述腔室中的所述激光束。所述激光束校準(zhǔn)單元包括校準(zhǔn)單元，所述校準(zhǔn)單元被安裝在所述反射器和所述加工物體之間，并且所述校準(zhǔn)單元被放置在所述激光束的傳播路徑中。所述校準(zhǔn)單元界定了面積大于所述激光束的橫截面的通孔，以使得所述激光束可以穿過(guò)所述通孔。所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)所述反射器，以控制經(jīng)由所述反射器反射的所述激光束的傳播路徑。所述控制器控制所述驅(qū)動(dòng)器，從而，基于當(dāng)所述激光束穿過(guò)校準(zhǔn)單元的通孔時(shí)所檢測(cè)到的所述激光束來(lái)控制所述激光束的中心與所述通孔的中心之間的距離。
文檔編號(hào)H01S3/10GK101868887SQ200880116723
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月19日
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