一种激光光束整形装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212569305 U(45)授权公告日 2021.02.19

(21)申请号 202020962938.2(22)申请日 2020.05.29

(73)专利权人 大族激光科技产业集团股份有限

公司

地址 518000 广东省深圳市南山区深南大

道9988号(72)发明人 王亭入　柳啸　陈畅　曾威　

尹建刚　高云峰　(74)专利代理机构 深圳市世联合知识产权代理

有限公司 44385

代理人 谷惠英(51)Int.Cl.

G02B 27/09(2006.01)

权利要求书2页 说明书7页 附图3页

()实用新型名称

一种激光光束整形装置

(57)摘要

本实用新型属于激光加工技术领域，涉及一种激光光束整形装置，该激光光束整形装置包括，沿激光光路依次设置的激光器、用于调节激光直径的调节组件、空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜、聚焦物镜和工作平台；激光器发出的激光经调节组件调节后，入射到空间光调制器上，产生空间整形激光；整形后的空间整形激光依次经过第一凸透镜和第二凸透镜入射至聚焦物镜后，经由聚焦物镜聚焦照射在工作平台的待加工物料上；空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜和聚焦物镜共同构成4F系统。本激光光束整形装置通过空间光调制器加载相位的变化可以自由光斑的能量分布、光斑形貌和数量，提高了激光开槽的质量以及效率。

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1.一种激光光束整形装置，其特征在于，所述激光光束整形装置包括：沿激光光路依次设置的激光器、用于调节激光直径的调节组件、空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜、聚焦物镜和用于装载待加工物料的工作平台；其中，

所述激光器发出的激光经所述调节组件调节后，入射到所述空间光调制器上，产生空间整形激光；整形后的空间整形激光依次经过所述第一凸透镜和第二凸透镜入射至所述聚焦物镜后，经由所述聚焦物镜聚焦照射在所述工作平台的待加工物料上；

所述空间光调制器用于通过加载的相位图，将射入的单个激光光束空间整形成为至少一个空间分布的激光光束射出；

所述空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜和聚焦物镜共同构成4F系统，所述第一凸透镜的焦距为f1，所述第二凸透镜的焦距为f2，所述空间光调制器和所述第一凸透镜之间的距离为f1，所述第一凸透镜和第二凸透镜之间的距离为f1+f2，所述第二凸透镜和聚焦物镜之间的距离为f2。

2.根据权利要求1所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述调节组件包括沿同一光轴依次设置的扩束镜和能量调节系统；其中，

所述扩束镜位于所述激光器和能量调节系统之间，用于调节所述激光器输出光斑的束腰半径；

所述能量调节系统用于对激光能量进行自由调节，并使出射激光的偏振方向水平。3.根据权利要求2所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述能量调节系统包括用于对激光能量进行自由调节的半波片和用于使出射激光的偏振方向水平的分光晶体，所述扩束镜、所述半波片、所述分光晶体和所述空间光调制器沿同一光轴依次设置。

4.根据权利要求3所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述分光晶体的一侧设置有用于消除竖直偏振方向上的激光光束的挡光板。

5.根据权利要求1所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述第一凸透镜、第二凸透镜为双凸透镜，所述第一凸透镜、第二凸透镜的入射面上设置有增透膜。

6.根据权利要求1所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述第一凸透镜和第二凸透镜之间设置有可调光阑，所述第一凸透镜射出的空间整形激光经由所述可调光阑入射至第二凸透镜，所述可调光阑与所述第一凸透镜之间的光路距离等于所述第一凸透镜的焦距，所述可调光阑与所述第二凸透镜之间的光路距离等于所述第二凸透镜的焦距。

7.根据权利要求6所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述空间光调制器和所述第一凸透镜之间转动设置有第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述空间光调制器产生的空间整形激光反射至所述第一凸透镜；所述可调光阑和第二凸透镜之间转动设置有第二反光镜，所述第二反光镜用于将经所述可调光阑调节后的激光光束反射至所述第二凸透镜。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述空间光调制器用于将单个光斑整形为间距可调的至少两个光斑，或者所述空间光调制器用于将光斑整形为平顶光斑、矩形光斑、椭圆光斑或异形光斑。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述工作平台设置有移动组件，所述移动组件用于移动待加工物料使射入到待加工物料上的激光光束能相对于待加工物料相对移动。

10.根据权利要求1至7任意一项所述的激光光束整形装置，其特征在于，所述激光光束

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整形装置还包括用于控制所述激光器、所述空间光调制器、所述工作平台工作的控制模块。

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说　明　书一种激光光束整形装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光光束整形装置。

背景技术

[0002]在半导程中，Low-K材料(Low-K dielectric，称为低介电常数材料)是相对于二氧化硅具有小的介电常数的材料(如SiOF，SiOC等)，在芯片中处于金属互连层之间，可以减小电路的寄生电容，从而实现更快的开关速度和更低的散热量。因此，Low-K工艺是目前业界发展的重点，尤其在逻辑运算、存储等领域。传统的加工方式采用金刚石刀轮对Low-K晶圆进行切割加工，会导致 Low-K及铜质材料产生崩缺、裂纹、钝化、金属层掀起等问题。[0003]为解决此问题，目前市场上的主流技术为激光开槽去除晶圆表面的Low-K 以及铜质金属层，再用刀轮切割衬底材料。其中，激光开槽方法为：先用双细线划切表层材料进行隔断保护，再在双细线中间用宽光斑开槽。除Low-K材料外， GaN(即氮化镓，属第三代半导体材料，六角纤锌矿结构)等材料的开槽加工已然成为新的热点和趋势。[0004]然而，激光开槽加工对光斑的精度与质量要求较高，需要调节其形貌、间距。其中，常见的宽光斑整形方案有两种：一种方案是线光斑DOE(Diffractive Optical Elements，称为衍射光学元件)，其初始长度可定制在20um～80um范围内，主要通过旋转DOE角度来控制开槽宽度；另一种方案是Mask(称为掩膜)+ 椭圆光斑整形系统，椭圆光斑整形系统主要是将原始高斯光斑整形为*顶光斑，由Mask控制光斑宽度变化。但是，对于第一种方案，由于旋转DOE导致开槽上下两侧边缘部分与槽中间部分区域的光斑重叠率不一致，最终导致槽形偏V 形(中间深度较两侧深度有较大差异)；第二种方案所得槽形较好，但由于Mask 遮挡部分光斑及其能量，导致激光光束转化率较低，对开槽效率有较大影响。[0005]同时，激光开槽次数与开槽深度及质量的要求相关，通常开槽次数为1～10 次，面临着加工效率问题。在现有加工技术条件下，并行加工大多通过将激光分束来实现，现有激光分束手段包括激光分束器分束、棱镜分束、衍射元件分束等。其中激光分束器由于激光的高斯分布，容易导致分束后的子激光能量分布不均匀，影响后续激光开槽的加工质量；而棱镜分束与衍射元件分束虽然可以解决均一性问题，但是针对于不同形貌、数量与分布的开槽光斑还需要配置多种元件来应对加工过程中的不同需求。[0006]综上所述，如何实现激光开槽的高质量、高效率、灵活性的兼容加工成为业界亟需解决的一个问题。

实用新型内容

[0007]本实用新型实施例的目的在于提供一种激光光束整形装置，用于解决现有的激光开槽对高质量、高效率、灵活性兼容的技术问题。[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种激光光束整形装置，采用了如下所述的技术方案：

[0009]所述激光光束整形装置包括：

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沿激光光路依次设置的激光器、用于调节激光直径和能量的调节组件、空间光调

制器、第一凸透镜、第二凸透镜、聚焦物镜和用于装载待加工物料的工作平台；其中，[0011]所述激光器发出的激光经所述调节组件调节后，入射到所述空间光调制器上，产生空间整形激光；整形后的空间整形激光依次经过所述第一凸透镜和第二凸透镜入射至所述聚焦物镜后，经由所述聚焦物镜聚焦照射在所述工作平台的待加工物料上；[0012]所述空间光调制器用于通过加载的相位图，将射入的单个激光光束空间整形成为至少一个空间分布的激光光束射出；[0013]所述空间光调制器、第一凸透镜、第二凸透镜和聚焦物镜共同构成4F系统，所述第一凸透镜的焦距为f1，所述第二凸透镜的焦距为f2，所述空间光调制器和所述第一凸透镜之间的距离为f1，所述第一凸透镜和第二凸透镜之间的距离为f1+f2，所述第二凸透镜和聚焦物镜之间的距离为f2。[0014]在一些实施例中，所述调节组件包括沿同一光轴依次设置的扩束镜和能量调节系统；其中，

[0015]所述扩束镜位于所述激光器和能量调节系统之间，用于调节所述激光器输出光斑的束腰半径；

[0016]所述能量调节系统用于对激光能量进行自由调节，并使出射激光的偏振方向水平。

[0017]在一些实施例中，所述能量调节系统包括用于对激光能量进行自由调节的半波片和用于使出射激光的偏振方向水平的分光晶体，所述扩束镜、所述半波片、所述分光晶体和所述空间光调制器沿同一光轴依次设置。[0018]在一些实施例中，所述分光晶体的一侧设置有用于消除竖直偏振方向上的激光光束的挡光板。

[0019]在一些实施例中，所述第一凸透镜、第二凸透镜为双凸透镜，所述第一凸透镜、第二凸透镜的入射面上设置有增透膜。[0020]在一些实施例中，所述第一凸透镜和第二凸透镜之间设置有可调光阑，所述第一凸透镜射出的空间整形激光经由所述可调光阑入射至第二凸透镜，所述可调光阑与所述第一凸透镜之间的光路距离等于所述第一凸透镜的焦距，所述可调光阑与所述第二凸透镜之间的光路距离等于所述第二凸透镜的焦距。[0021]在一些实施例中，所述空间光调制器和所述第一凸透镜之间转动设置有第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述空间光调制器产生的空间整形激光反射至所述第一凸透镜；所述可调光阑和第二凸透镜之间转动设置有第二反光镜，所述第二反光镜用于将经所述可调光阑调节后的激光光束反射至所述第二凸透镜。[0022]在一些实施例中，所述空间光调制器用于将单个光斑整形为间距可调的至少两个光斑，或者所述空间光调制器用于将高斯光斑整形为平顶光斑、矩形光斑、椭圆光斑或异形光斑。

[0023]在一些实施例中，所述工作平台设置有移动组件，所述移动组件用于移动待加工物料使射入到待加工物料上的激光光束能相对于待加工物料相对移动。[0024]在一些实施例中，所述激光光束整形装置还包括用于控制所述激光器、所述空间光调制器、所述工作平台工作的控制模块。

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与现有技术相比，本实用新型实施例提供的激光光束整形装置主要有以下有益效

果：

第一、本实用新型的一种激光光束整形装置，在应用于激光开槽加工时，可以有效

避免由于激光本身高斯分布所引起的分束不均一性，实现提高宽光斑的均一性与质量；[0027]第二、通过空间光调制器所加载相位的变化，可以自由切换双细光斑或者宽光斑的形状，可以自由宽光斑的数量与分布，无需配置多种元件，具有高度可调节性；[0028]第三、通过光束整形，可以一次性加工出高精度的宽光斑阵列，提高效率的同时，也可避免由于机械结构带来的宽光斑之间的定位误差。

附图说明

[0029]为了更清楚地说明本实用新型中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

[0030]图1是本实用新型一个实施例中激光光束整形装置的结构示意图；[0031]图2是本实用新型激光光束整形装置的4F系统的原理图；[0032]图3是本实用新型实施例一中光束整形的双高斯光斑图；[0033]图4是本实用新型实施例二中光束整形的单个平顶光斑；[0034]图5是本实用新型实施例三中光束整形的间距可调、大小为200um*200um 双平顶光斑图；

[0035]图6是本实用新型实施例四中光束整形的间距可调、大小为300um*300um 双平顶光斑图。

[0036]附图中的标号如下：101、激光器；102、扩束镜；103、半波片；104、分光晶体；105、挡光板；106、空间光调制器；107、第一反射镜；108、第一凸透镜；109、可调光阑；110、第二反射镜；111、第二凸透镜；112、聚焦物镜； 113、待加工物料；114、工作平台；115、控制模块。具体实施方式

[0037]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于本实用新型，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的。

[0038]本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本实用新型的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0039]本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个

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元件上。

[0040]此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。[0041]需说明的是，本实用新型实施例中的激光光束整形装置，可以用在激光开槽加工中，还可用在激光雕刻等其它合适的激光加工工序中。[0042]本实用新型实施例提供一种激光光束整形装置，如图1和图2所示，该激光光束整形装置包括依次设置的激光器101、调节组件(图中没有标记)、空间光调制器106、第一凸透镜108、第二凸透镜111、聚焦物镜112和工作平台114；其中，激光器101主要用于输出单高斯光束，调节组件主要用于调节激光直径和能量；所述激光器101发出的激光经过调节组件的调节，激光光束入射到空间光调制器106上，可以产生空间整形激光；整形后的激光依次经过第一凸透镜108和第二凸透镜111入射至聚焦物镜112，经由聚焦物镜112聚焦后照射在工作平台114的待加工物料上；所述空间光调制器106用于加载相位图，对激光进行空间整形，将单个光束整形成为至少一个空间分布的光束输出；所述的空间光调制器106、第一凸透镜108、第二凸透镜111和聚焦物镜112共同构成 4F系统；工作平台114用于安装待加工物料113。

[0043]可以理解地，该激光光束整形装置的工作原理大致如下：根据激光开槽加工的整形需求，对空间光调制器106导入不同的相位图进行相位调制。其中，设定空间光调制器106加载相位为将单个高斯光束激光分束成多光束的特定相位，并调节激光参数(功率、重复频率、加工速度等)，以控制激光开槽加工的槽宽、槽深、槽形等指标；通过调节组件设置激光能量范围来保证激光能量密度既不会因超过空间光调制器106的阈值而损坏空间光调制器106，又能够达到待加工物料113的损伤阈值从而进行激光开槽加工；通过整形调节聚焦前的光束形貌以便于调整激光开槽的宽度大小。[0044]综上，相比现有技术，该激光光束整形装置至少具有以下有益效果：第一、本实用新型的激光开槽光束整形装置，在应用于激光开槽加工时，可以有效避免由于激光本身高斯分布所引起的分束不均一性，实现提高宽光斑的均一性与质量；第二、通过空间光调制器106所加载相位的变化，可以自由切换双细光斑或者宽光斑的形状，可以自由宽光斑的数量与分布，无需配置多种元件，具有高度可调节性；第三、通过光束整形，可以一次性加工出高精度的宽光斑阵列，提高效率的同时，也可避免由于机械结构带来的宽光斑之间的定位误差。

[0045]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合附图1 至图6，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0046]在一个实施例中，如图1所示，所述调节组件包括沿同一光轴依次设置的扩束镜102和能量调节系统(图中没有标注)；其中，所述扩束镜102用于增大或缩小激光器101输出光斑的束腰半径，从而可以使光斑尽可能填满空间光调制器106的液晶屏；对激光能量进行自由调节，并使出射激光的偏振方向水平。具体地，能量调节系统包括半波片103和分光晶体104，半波片103用于对激光能量进行自由调节，分光晶体104用于使出射激光的偏振方向水平。所述分光晶体104的一侧设置有用于消除竖直偏振方向上的激光光束的挡光板105，

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挡光板105可以消除分光晶体104另一偏振方向的激光光束及其能量。[0047]在本实施例中，所述空间光调制器106用于将单个光斑整形为间距可调的多个光斑，在其他实施例中，所述空间光调制器106用于将光斑整形为平顶光斑、矩形光斑、椭圆光斑或异形光斑。通过空间光调制器106所加载相位的变化，可以自由切换双细光斑和宽光斑(矩形高斯光斑、椭圆高斯光斑或者平顶光斑)的形貌，可以自由宽光斑的数量与分布，无需配置多种元件，具有高度可调节性。[0048]如图1和图2所示，所述第一凸透镜108、第二凸透镜111为双凸透镜，双凸透镜的焦距较短，可以节省激光光束整形装置的空间体积，所述第一凸透镜 108、第二凸透镜111设置有增透膜，增透膜可以减少或消除第一凸透镜108和第二凸透镜111表面的反射光，从而增加第一凸透镜108和第二凸透镜111的透光量，减少或消除系统的杂散光，所述增透膜的适用波长在0.2μm～10.6μm 范围以内。所述第一凸透镜108的焦距为f1，所述第二凸透镜111的焦距为f2，所述空间光调制器106和所述第一凸透镜108之间的距离为f1，所述第一凸透镜108和第二凸透镜111之间的距离为f1+f2，所述第二凸透镜111和聚焦物镜 112之间的距离为f2。通过4F系统优化光束质量，使经过空间光调制器106调制的光场在到达聚焦物镜112之前无衍射效应，所述第一凸透镜108与第二凸透镜111共同构成空间光束的缩束/扩束系统，对激光光斑束腰半径进行调整，空间光调制器106上的光斑大小与聚焦物镜112上的光斑大小比例为f1/f2。[0049]进一步地，所述第一凸透镜108和第二凸透镜111之间设置有可调光阑109，所述可调光阑109位于所述第一凸透镜108至第二凸透镜111的光路上，且所述可调光阑109与所述第一凸透镜108之间的光路距离为f1。具体地，可调光阑109的孔径大小可调，用于去除空间光调制器106高阶衍射。[0050]进一步地，为了减小激光光束整形装置的占地面积，所述空间光调制器106 和所述第一凸透镜108之间转动设置有第一反光镜，所述第一反光镜用于将所述空间光调制器106产生的空间整形激光反射至所述第一凸透镜108；所述可调光阑109和第二凸透镜111之间转动设置有第二反光镜，所述第二反光镜用于将经所述可调光阑109的激光反射至第二凸透镜111。第一反光镜和第二反光镜可以全角度反射，方便光路传输。[0051]进一步地，所述聚焦物镜112上设置有用于控制激光在待加工物料上移动的振镜组件(图中没有显示)，可以方便控制激光加工物料，满足加工需求。[0052]进一步地，所述工作平台114设置有用于移动物料的移动组件(图中没有显示)。在本实施例中，移动组件可以为X轴丝杆模组(图中没有显示)和Y 轴丝杆模组(图中没有显示)，工作平台114设置于Y轴丝杆模组，Y轴丝杆模组设置于X轴丝杆模组，通过移动组件控制工作平台114运动以使物料移动。在其他实施例中，移动组件设置在工作平台114上，移动组件可以为X轴气缸 (图中没有显示)和Y轴气缸(图中没有显示)，移动组件直接推动物料移动。

[0053]进一步地，为了提高本激光光束整形装置自动化水平，所述激光光束整形装置还包括用于控制所述激光器101、所述空间光调制器106、所述工作平台114 运行的控制模块115。具体地，控制模块115存储有计算机程序，计算机程序能够被执行以控制激光器101、空间光调制器106、工作平台114中的一个或多个进行工作，包括设置在工作平台114上的移动组件，通过移动机构带动工作平台114或待加工材料移动；或者控制模块115通过调整激光

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器101的高度或聚焦位置，对工作平台114上的材料进行激光开槽加工；或者所述控制模块115 控制所述振镜组件，通过振镜机构控制激光在待加工物料上移动。[00]下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。[0055]这里，设定优选的实施方式，按照如下的加工条件对材料进行开槽加工。[0056]波长：532nm

[0057]重复频率＜1000kHz[0058]脉冲宽度：30ps[0059]光斑直径：5mm[0060]光场分布：高斯分布

[0061]本实用新型激光光束整形装置的实施例一[0062]在本实施例中，如图1和图3所示，单个高斯光束经空间整形获得双高斯光束。[0063]本实施例一的具体加工步骤如下：将各光路元件依按图1所示置入光学平台进行光路搭建，调节光路准直。完成光路调节后，设定激光器的激光脉冲重复频率为1000kHz，经扩束镜102的二倍扩束后，φ10mm的高斯光束入射到空间光调制器106的液晶屏上。在空间光调制器106上加载对应双高斯光束相位图，接着，将该光场通过4F系统无衍射地传播到聚焦物镜112上方，此时光斑已整形为两个间距可调的φ8mm高斯光束，如图3所示。最后，通过聚焦物镜 112将整形光斑作用于固定在工作平台114上的待加工物料113，以实现激光开槽加工的双细线划切。

[00]本实用新型激光光束整形装置的实施例二[0065]在本实施例中，如图1和图4所示，高斯光束经空间整形获得正方形平顶光斑。[0066]本实施例二的具体加工步骤如下：将各光路元件依按图1所示置入光学平台进行光路搭建，调节光路准直。完成光路调节后，设定激光器的激光脉冲重复频率为500kHz，经扩束镜102的二倍扩束后，φ10mm的高斯光束入射到空间光调制器106的液晶屏上。在空间光调制器106上加载对应平顶光斑相位图，接着，将该光场通过4F系统无衍射地传播到聚焦物镜112上方，此时高斯光束已整形为正方形平顶光斑，且其光斑大小在15um-100um范围内可调，如图4 所示。最后，通过聚焦物镜112将整形光斑作用于固定在工作平台114上的待加工物料113，以实现宽光斑开槽加工。

[0067]本实用新型激光光束整形装置的实施例三[0068]在本实施例中，如图1和图5所示，高斯光束经空间整形获得间距可调、大小为200um*200um双平顶光斑。

[0069]本实施例三的具体加工步骤如下：将各光路元件依按图1所示置入光学平台进行光路搭建，调节光路准直。完成光路调节后，设定激光器的激光脉冲重复频率为500kHz，经扩束镜102的二倍扩束后，φ10mm的高斯光束入射到空间光调制器106的液晶屏上。在空间光调制器106上加载对应的双平顶光斑相位图，接着，将该光场通过4F系统无衍射地传播到聚焦物镜112上方，此时高斯光束已整形为两个200um*200um平顶光斑，且其光斑间距可调，如图5中(a)、 (b)所示。最后，通过聚焦物镜112将整形光斑作用于固定在工作平台114上的待加工物料113，以实现宽光斑高效率、高质量、高灵活性的开槽加工。[0070]本实用新型激光光束整形装置的实施例四[0071]在本实施例中，如图1和图6所示，高斯光束经空间整形获得间距可调、大小为

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300um*300um双平顶光斑。

[0072]本实施例四的具体加工步骤如下：将各光路元件依按图1所示置入光学平台进行光路搭建，调节光路准直。完成光路调节后，设定激光器的激光脉冲重复频率为500kHz，经扩束镜102的二倍扩束后，φ10mm的高斯光束入射到空间光调制器106的液晶屏上。在空间光调制器106上加载对应的双平顶光斑相位图，接着，将该光场通过4F系统无衍射地传播到聚焦物镜112上方，此时高斯光束已整形为两个300um*300um平顶光斑，且其光斑间距可调，如图6中(a)、 (b)所示。最后，通过聚焦物镜112将整形光斑作用于固定在工作平台114上的待加工物料113，以实现宽光斑高效率、高质量、高灵活性的开槽加工。[0073]综上，相比现有技术，具体在本实施例中，该激光光束整形装置至少具有以下有益效果：[0074]第一、本实用新型的激光开槽光束整形装置，在应用于激光开槽加工时，可以有效避免由于激光本身高斯分布所引起的分束不均一性，实现提高宽光斑的均一性与质量；[0075]第二、通过空间光调制器106所加载相位的变化，可以自由光斑的数量、形貌与分布，无需配置多种元件，具有高度可调节性；[0076]第三、通过光束整形，可以一次性加工出高精度的宽光斑阵列，提高效率的同时，也可避免由于机械结构带来的宽光斑之间的定位误差。[0077]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于本实用新型。对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

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图1

图2

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图3

图4

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图5

图6

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