一种大幅面微孔高速钻孔系统

摘要

本发明涉及一种大幅面微孔高速钻孔系统，包括光束空间调制模块和振镜扫描平场聚焦模块，具体为：采用光束空间调制模块特别是多个透明平板光学元件与振镜扫描平场聚焦模块的组合，光束空间调制模块对激光光束进行空间轨迹调制，振镜扫描平场聚焦模块对激光进行聚焦并负责激光焦点在不同加工位置之间进行快速切换，二者分工与合作，本方案能够在进行大幅面微孔钻孔，大幅提高的激光钻孔效率与钻孔质量，且非常适合钻直孔，且激光光束填充扫描的形状和大小可以动态控制，微孔钻孔孔径大小动态可变，以及具备进行微细结构柔性加工能力。

主权项

一种大幅面微孔高速钻孔系统，其特征在于：包括光束空间调制模块和振镜扫描平场聚焦模块，所述光束空间调制模块包括一个或者多个透明光学元件，所述透明光学元件为透明棱镜光学元件，所述透明棱镜光学元件可在与其相对应的驱动装置的带动下进行摆动和/或平移，并通过透明棱镜光学元件的摆动和/或平移来调整入射激光束与出射激光束的位移偏移量，以控制光束的空间扫描轨迹；所述光束空间调制模块用于对入射激光束进行空间运动轨迹调制，形成按照设定轨迹运动的第一光束，并将该第一光束发射到所述振镜扫描平场聚焦模块；所述振镜扫描平场聚焦模块位于所述光束空间调制模块输出第一光束的一侧，所述振镜扫描平场聚焦模块包括扫描振镜和扫描平场聚焦镜，所述扫描振镜包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜安装在第一电机的主轴上，所述第二反射镜安装在第二电机的主轴上，所述第一电机主轴与所述第二电机主轴相互垂直，所述第一反射镜用于接收并反射从所述光束空间调制模块发射过来的第一光束，以形成发射给所述第二反射镜的第一反射光束，所述第二反射镜接收并反射所述第一反射光束，以形成发射到所述扫描平场聚焦镜的第二反射光束，所述扫描平场聚焦镜用于聚焦该第二反射光束，以形成发射到待加工表面的聚焦光束，并控制所述聚焦光束的激光焦点在不同加工单元之间进行切换或在一个加工单元处对所述聚焦光束的激光焦点扫描运动进行辅助运动控制，其中，当激光焦点在一个加工单元进行微孔加工或者微型激光标刻时，加工单元处的加工孔或者微型激光标刻的形状和尺寸与所述设定轨迹的大小和形状相对应，激光光束扫描的形状和大小可以动态控制。