專利名稱：準(zhǔn)分子激光微加工用的均束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
準(zhǔn)分子激光微加工用的均束器屬于激光微加工及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。它是一種將原始的準(zhǔn)分子激光光束進(jìn)行重新分布以達(dá)到盡可能的均勻的目的。主要應(yīng)用于準(zhǔn)分子激光微加工掩模投影成像法。
通常復(fù)眼(也可稱蠅眼)是泛指具有大量感測光信息而密集排列的子眼球的動物眼睛，有時也借此概念來指稱根據(jù)動物仿生原理而制造的光學(xué)部件系統(tǒng)。本實(shí)用新型的復(fù)眼為小透鏡陣列，可以將準(zhǔn)分子激光進(jìn)行重新分割后疊加，依據(jù)場強(qiáng)分布互補(bǔ)積分原理，可以將不能滿足微加工要求的光強(qiáng)不均勻分布的原始激光束，變換為照明分布均勻的激光束，從而提供微加工并行投影的使用，最終使不同區(qū)域的加工效果達(dá)到均勻一致。


圖1中L1和L2組成擴(kuò)束鏡，以使入射的激光大小和透鏡陣列的大小一致。復(fù)眼小透鏡陣列L3和L4分別由兩組取向正交的一系列條形柱面小透鏡構(gòu)成，每一取向的各小透鏡間沿長軸的側(cè)面粘接，兩組之間前后緊貼，組成每一級復(fù)眼。兩級復(fù)眼分別為正、負(fù)曲率的小透鏡。兩級透鏡之間的距離S可調(diào)，以實(shí)現(xiàn)均束面上的光斑面積可變。圖2中每一級復(fù)眼透鏡(L3或L4)的正面示意圖中，其每一個網(wǎng)格單元對激光束的作用均可代表為一個小雙曲透鏡。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理見圖3。準(zhǔn)分子激光經(jīng)過擴(kuò)束鏡L1和L2擴(kuò)束后，再進(jìn)入7×7的復(fù)眼小透鏡陣列L3和L4，被分成49束子光束，擴(kuò)束鏡為柱面透鏡以適應(yīng)準(zhǔn)分子激光在兩個方向上不同的光束寬度及發(fā)散角，由于子光束的能量差別要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原始的準(zhǔn)分子激光光束能量分布差別，子光束經(jīng)過收集透鏡后會聚在均束面上，由于各子光束在均束面上的大小一致，使得會聚后的光束截面的能量分布差要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原始光束的差別。
本實(shí)用新型使原始的準(zhǔn)分子激光光束通過重新分割疊加從而使得最終到達(dá)掩模面的準(zhǔn)分子光斑的能量密度差盡可能的減小，保證在加工工件上的最終加工結(jié)果的一致性。
圖3為復(fù)眼均束原理圖
權(quán)利要求1.一種準(zhǔn)分子激光微加工用的均束器，包括有在內(nèi)伸縮鏡筒T中，順次組合排列的一系列的紫外光學(xué)透鏡組成，其特征在于它是將準(zhǔn)分子激光器出射的激光經(jīng)柱面擴(kuò)束鏡L1、L2，擴(kuò)束后順次入射正負(fù)兩級復(fù)眼小透鏡陣列L3、L4，透射子波束入射到收集透鏡L5，其中，兩級復(fù)眼中每一級由前后緊貼正交的透鏡陣列構(gòu)成，透鏡陣列采用了相互之間沿其長軸側(cè)面粘接的一系列現(xiàn)有的條形小柱面透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的準(zhǔn)分子激光微加工用的均束器，其特征在于采用了相互之間距離可調(diào)、并且其調(diào)節(jié)距離由小透鏡的組合光學(xué)焦度與第二級小透鏡的口徑大小決定的兩級復(fù)眼透鏡陣列L3、L4。
專利摘要一種準(zhǔn)分子激光微加工用的均束器屬于激光微加工及其應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。它包括有在內(nèi)伸縮鏡筒T中，順次組合排列的一系列的紫外光學(xué)透鏡組成，特征在于它是將準(zhǔn)分子激光器出射的激光經(jīng)柱面擴(kuò)束鏡L
文檔編號B23K26/06GK2535182SQ02200788
公開日2003年2月12日 申請日期2002年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者左鐵釧, 李呈德, 陳濤 申請人:北京工業(yè)大學(xué)