序段720的最大速度V4。應(yīng)注意到，在其它實(shí)施例中，每一個程序段可被決定為具有一不同的最大可允許處理速度，而非如圖7所示地多個程序段具有相同最大速度(例如，四個連續(xù)程序段具有最大速度V3)。在該第一擊潰序列717和該第二擊潰序列間的空隙724被指定為速度V5。因?yàn)樵摽障?24代表該激光不動作而該射束軌道自該第一擊潰序列717結(jié)尾行進(jìn)至該第二擊潰序列722開始時的時間，該指定速度V5可為一最大整體系統(tǒng)速度，用以極小化非激光處理時間并增加生產(chǎn)能力。在本范例中，V5>V4>V3>V2>V1。對于每一個程序段和該整體系統(tǒng)而言，一最大速度是決定為滿足該動力限制(例如，臺階速度和加速度)的速度。
[0045]用于選取一處理速度的第一范例性實(shí)施例是示于第二時間圖726中。在本實(shí)施例中，所選取最慢速度Vl用于全部的第一擊潰序列717、該空隙724和全部的第二擊潰序列722。換言之，本實(shí)施例通過簡單地減少該擊潰速度直到全部動力限制被關(guān)照過為止的方式來選取該擊潰速度。這個可例如通過執(zhí)行一優(yōu)化例程來得之，該例程仿真射束定位器軌，檢查違反動力限制的行為并重復(fù)不斷地降低該擊潰速度直到全部限制被關(guān)照過為止。
[0046]本第一擊潰優(yōu)化配置的優(yōu)勢是為它提供該整個應(yīng)用一均勻速度設(shè)定參數(shù)，其可由一過程控制立場中有所期待。對于任何擊潰速度變化而言，該些激光參數(shù)會需要適當(dāng)?shù)匦薷?。例如，它也許有用于維持一口大小(激光脈沖間的間距)和份量(每單位長度累積的激光能量)大約等于原始程序參數(shù)的一口大小和份量。來自這些參考程序參數(shù)的一些變異可因?yàn)榧す?材料互相作用細(xì)節(jié)和該激光參數(shù)變異為一脈沖重復(fù)頻率(例如，激光脈沖寬度)函數(shù)而產(chǎn)生。在一些案例中，若該些激光/材料敏感性是已知，則這類變異可被程序化。例如，該工件消融率(workpiece ablat1n rate)(施加激光能量的每單位移除的材料量)可隨脈沖寬度而變。給予一激光脈沖寬度對脈沖重復(fù)頻率和該消融率敏感性的映像，該激光流量可被正確地調(diào)整(例如，通過調(diào)整激光功率)以維持該要求的材料消融量。類似補(bǔ)償技術(shù)可針對例如射束速度、熱負(fù)載和其它處理參數(shù)的其它處理敏感性來執(zhí)行。
[0047]然而，對于某些處理應(yīng)用而言，本方式的缺點(diǎn)是為一些擊潰序列或程序段也許會過度地限制該整個應(yīng)用。進(jìn)一步，某些最糟案例擊潰序列(例如，一速度反向)也許會嚴(yán)重地減少該應(yīng)用的潛在生產(chǎn)能力。因此，在某些應(yīng)用中，利用與針對在較高速度下引起無限制違反行為的其它擊潰所選取速度不同(較低)的速度來優(yōu)化該些最糟案例擊潰。
[0048]用于選取處理速度的第二范例性實(shí)施例是示于第三時間圖728中。在第二范例性實(shí)施例修改時間圖726所示第一范例以允許大于一個處理速度。每一個連續(xù)性擊潰序列717、722(例如在該整個序列期間打開激光)是各自優(yōu)化。然而，該些優(yōu)化擊潰序列717、722中的每一個是以單一(最低)速度來處理。因此，如該時間圖728所示地，該速度Vl是選取用于該第一擊潰序列717 (其中V1〈V4)，且該速度V2是選取用于該第二擊潰序列722 (其中 V2〈V3)。
[0049]在該時間圖728所示第二范例中，為了進(jìn)一步改善生產(chǎn)能力，因?yàn)榧僭O(shè)V5說明T2和T3處的任何需求加速度及/或減速度，故該最大系統(tǒng)速度V5是選取用于該空隙724。在其它實(shí)施例中，為了減少速度變化量，不是選用于該第一擊潰序列717的速度Vl就是選用于該第二擊潰序列722的速度V2被選取用于該空隙724。在另外其它實(shí)施例中，該空隙724被使用以將選用于該第一擊潰序列717的速度Vl轉(zhuǎn)換成選用于該第二擊潰序列722的速度V2。
[0050]該時間圖728所示第二范例性實(shí)施例至少部分解決時間圖726所示第一范例性實(shí)施例的生產(chǎn)能力限制問題。然而，某些案例仍是會過度地限制。例如，單一長彎曲擊潰或具有交替速度的一系列長擊潰仍可能于該整個擊潰限制至一較低速度。
[0051]用于選取處理速度的第三范例性實(shí)施例是示于第四時間圖730。在本范例中，速度和脈沖重復(fù)頻率(或脈沖期)是基于一段和段基礎(chǔ)而被選取。因此，如該第一擊潰序列717所示地，該最大速度V4是選取用于該些程序段712、716，且該最大速度Vl是選取用于該些程序段714。類似地，對于該第二擊潰序列722而言，該最大速度V3是選取用于該些程序段718，且該最大速度V2是選取用于該些程序段720。
[0052]在某些實(shí)施例中，每一個連續(xù)性擊潰序列717、722可被分割成某一最大尺寸(例如，0.5毫米)的較小程序子段。每一個子段的結(jié)束點(diǎn)可被視為零程序時間的“程序特征”(因?yàn)槲促M(fèi)時間在自一子段至下一子段的轉(zhuǎn)換中)，具有在該壓型速度和程序段長度所設(shè)定這些“特征”之間的移動時間。接著，給予一預(yù)先定義程序段排序，該程序段序列可如一系列不同壓型特征般地進(jìn)行處理并以一傳統(tǒng)優(yōu)化程序來優(yōu)化。在該最糟案例中，本優(yōu)化結(jié)果可被使用以設(shè)定一整個擊潰序列的速度上限。例如，如上面對示于該第三時間圖728的第二范例所述地，該程序可包含優(yōu)化該擊潰序列，找出位在任何點(diǎn)上的最低速度，接著將該整個擊潰設(shè)定為那個速度。該能有該最快整體處理時間的范例性實(shí)施例(該第四時間圖730所示的第三范例)指定一獨(dú)一無二的速度給每一個子段。在傾向于產(chǎn)生限制違反行為的程序段中，該所選速度會是較低的，而在無違反限制的“安全”段中，該速度可相對地較尚O
[0053]該些程序參數(shù)(例如，脈沖重復(fù)頻率和功率)可接著如上所述地針對每一個獨(dú)一無二的子程序段速度來調(diào)整。大體上，許多消融程序可通過標(biāo)示材料處理的功率/速度比值而非固定功率和速度來模塊化。例如，在速度降低時，本比值可通過不是降低一固定脈沖重復(fù)頻率的脈沖能量就是降低脈沖重復(fù)頻率并維持固定脈沖能量來降低功率維持之。具有該些子段界限的脈沖時序同步化系論述于下。
[0054]該注意的是，該射束調(diào)變系統(tǒng)112包含聲光偏轉(zhuǎn)器，其致能該第三擊潰優(yōu)化范例性實(shí)施例所需程序子段間的程序速度的瞬變變異。該聲光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)該射束位置的能力實(shí)際上立即允許該射束軌道速度馬上改變，因而致能程序子段速度(在該聲光偏轉(zhuǎn)器偏轉(zhuǎn)范圍限制內(nèi))的隨意指定。
[0055]圖8根據(jù)一實(shí)施例略示將橫跨在與不同脈沖期或脈沖重復(fù)頻率有關(guān)的序列式程序段820、822的脈沖同步化。該脈沖期(PP)(也就是I/脈沖重復(fù)頻率)可改變于程序段之間(例如，在程序段820和接下來程序段822之間)而沒有一同步化無效區(qū)，以允許該脈沖期或脈沖重復(fù)頻率上的“無縫”變化。在自一脈沖期至另一脈沖期的轉(zhuǎn)換期間，只有該二脈沖期存在，也就是，在該二者之間沒有中間者或非常高或低的脈沖期。這個允許該激光系統(tǒng)104以一可預(yù)期脈沖能量在任何脈沖期下產(chǎn)生激光脈沖800。大體上，該聲光偏轉(zhuǎn)器傳輸改變于該二脈沖期設(shè)定參數(shù)之間以控制傳送至每一個程序段內(nèi)的工件102的激光脈沖800的脈沖能量。
[0056]為了以至少實(shí)際上“無縫”方式來產(chǎn)生脈沖期之間的轉(zhuǎn)換(例如，切換于PPl和PP2之間)，該系統(tǒng)控制器114標(biāo)示在該程序段820 (以802示之)的最后脈沖期PPl期間的一新脈沖期。該系統(tǒng)控制器114識別這個新脈沖期(例如，PP2)并根據(jù)這個新值來設(shè)定下一激光脈沖。該系統(tǒng)控制器114排定本命令時間以使得PPl和PP2之間的切換發(fā)生于正確的時間(例如，I微秒內(nèi))。
[0057]在一實(shí)施例中，對于任何開機(jī)程序段系列而言，該第一和最后脈沖引發(fā)落于該程序段界限內(nèi)的(PP/2)秒。因此，相對于程序段界限804的激光脈沖時序被描述。該射束位置的速度可改變于程序段之間，以產(chǎn)生與該新脈沖期PP2相關(guān)的轉(zhuǎn)換脈沖806在一口大小上的變化。在另一實(shí)施例中，用于在該新程序段822期間產(chǎn)生激光脈沖的聲光偏轉(zhuǎn)器傳輸被建立，因?yàn)樵撔旅}沖期PP2很可能會改變該激光系統(tǒng)所產(chǎn)生用于該新程序段822的激光脈沖的脈沖能量。因此，該轉(zhuǎn)換脈沖806是由該激光系統(tǒng)104在適當(dāng)程序段內(nèi)以適當(dāng)脈沖能量命令(聲光偏轉(zhuǎn)器傳輸)來產(chǎn)生。
[0058]根據(jù)圖8所示實(shí)施例的脈沖同步化程序，在一特定程序段期間所產(chǎn)生的第一激光脈沖是產(chǎn)生于該程序段開始后的初始化期808 (例如，等于與該程序段820相關(guān)脈沖期PPl的一半)內(nèi)(例如，若PPl為I微秒，則初始化期為0.5微秒)。進(jìn)一步，在一特定程序段期間所產(chǎn)生的最后激光脈沖是產(chǎn)生于一結(jié)束期810 (例如，等于與該程序段820相關(guān)脈沖期PPl的一半)內(nèi)。
[0059]一旦那個第一脈沖被同步化，該系統(tǒng)控制器114是負(fù)責(zé)產(chǎn)生正確定時和定位段，使得該最后脈沖結(jié)束于該程序段界限前的(PP/2)處。在某些實(shí)施例中，該程序段界限結(jié)束點(diǎn)是實(shí)時(該P(yáng)P/2緩沖器負(fù)責(zé))移位，使得該些脈沖實(shí)際上落在該指定工具路徑坐標(biāo)上。
[0060]若該脈沖期在一系列開機(jī)程序段內(nèi)變化，則如圖8所示地，用于一第一脈沖期的最后脈沖和一第二脈沖期的第一脈沖的類似時序跟隨于后。
[0061]使用一高脈沖重復(fù)頻率的某些實(shí)施例(例如，當(dāng)使用操作高達(dá)200兆赫的鎖模激光)不會如圖8所示地提供橫跨在序列式程序段的脈沖同步化。因?yàn)樵摳呙}沖重復(fù)頻率實(shí)際上消除該關(guān)心的離散脈沖，故不需這類同步化。對于該最高速度案例而言，這個很可能是在該一口大小(脈沖間的距離)是小于約該斑點(diǎn)大小的5%至10%時的案例。在某些這類實(shí)施例中，是否維持該一口大小的決定是依據(jù)該特定應(yīng)用的激光/材料互相作用而定。
[0062]II1.范例性時序調(diào)整
[0063]在某些實(shí)施例中，具有至少二時序調(diào)整。該第一時序調(diào)整(其可被稱之為“聲光偏轉(zhuǎn)器延遲”)將該聲光偏轉(zhuǎn)器射頻波形對準(zhǔn)著該引發(fā)的激光脈沖，且該第二時序調(diào)整(其可被稱之為“脈沖系列延遲”)將該整個脈沖系列對準(zhǔn)著該射束定位器。
[0064]圖9根據(jù)一實(shí)施例略示聲光偏轉(zhuǎn)器延遲時序調(diào)整。一聲光偏轉(zhuǎn)器晶體910設(shè)定已對準(zhǔn)的一系列行進(jìn)聲波912，使得一激光