一种光学加工系统及光学加工方法技术方案

本申请公开了一种光学加工系统及光学加工方法，光学加工系统的光加工模块和离轴透射式数字全息模块中包括共路设置的共路模块，该共路模块将光加工模块和离轴透射式数字全息模块有机结合为一个全新的光学加工系统，使得该系统在实现对待加工对象的光学加工功能的基础上，同时能够获取表征待加工对象的三维结构信息的数字全息图，以使技术人员可以根据待加工对象的三维结构信息实现更加精细的加工过程。相较于传统的光学加工系统只能将待加工对象在加工完成后，拿到成像系统中进行成像的“离线”过程，本申请提供的系统可以实现在光加工的同时，利用离轴透射式数字全息模块进行待加工对象的实时三维结构信息获取的“实时、在线反馈”的目的。

An optical processing system and method

The application discloses an optical processing system and an optical processing method. The optical processing module and the off-axis transmission digital holography module of the optical processing system include a common path module set in a common path. The common path module organically combines the optical processing module and the off-axis transmission digital holography module into a new optical processing system, so that the system can realize the optical processing of the object to be processed On the basis of machining function, the digital hologram can be acquired to represent the three-dimensional structure information of the object to be machined at the same time, so that technicians can realize a more precise machining process according to the three-dimensional structure information of the object to be machined. Compared with the traditional optical processing system, the object to be processed can only be taken to the imaging system for the \offline\ process of imaging after processing. The system provided in this application can realize the purpose of \real-time, online feedback\ of obtaining the real-time three-dimensional structure information of the image to be processed by using off-axis transmission digital holography module at the same time of optical processing.

【技术实现步骤摘要】
一种光学加工系统及光学加工方法
本申请涉及光学加工
，更具体地说，涉及一种光学加工系统及光学加工方法。
技术介绍
光学加工系统是指利用特定波长的光线作为加工光束对待加工对象进行三维结构加工的系统。经由光学加工系统加工后的待加工对象成为具有特定结构的微结构，可用于生物体器件的微组织生长等。现有技术中的光学加工系统均只能实现对待加工对象的光加工过程，却无法实现加工过程中对于待加工对象的加工过程的监测，即无法获悉在微结构加工过程中待加工对象的实时表面形态，使得技术人员无法利用光学加工系统实现精细的微结构加工。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供了一种光学加工系统及光学加工方法，以在对待加工对象进行光学加工的同时，实现获取待加工对象的三维结构信息的目的，使得技术人员可以在对待加工对象进行光学加工的同时，获悉待加工对象在加工过程中的实时三维结构信息，使得技术人员可以根据待加工对象的三维结构信息实现更加精细的加工过程。为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：一种光学加工系统，包括：光加工模块、离轴透射式数字全息模块和数字全息图记录器件；其中，所述光加工模块和离轴透射式数字全息模块包括共路设置的共路模块；位于所述光加工模块中的所述共路模块，用于对紫外加工光束进行收集和准直处理后向待加工对象传输，以对所述待加工对象进行光学加工；位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述共路模块，用于对第一光束进行准直处理后向所述待加工对象传输，以使所述第一光束经过所述待加工对象后成为携带待加工对象信息的物光；所述数字全息图记录器件，用于根据所述物光和所述离轴透射式数字全息模块提供的参考光记录所述待加工对象的数字全息图，所述数字全息图用于表征所述待加工对象的三维结构信息；其中，所述参考光和所述第一光束为相干光。可选地，所述共路模块包括：第一分光棱镜、4F系统和第一物镜；其中，位于所述光加工模块中的所述第一分光棱镜，用于透射所述紫外加工光束；位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述第一分光棱镜，用于反射所述第一光束；位于所述光加工模块中的所述4F系统，用于对所述紫外加工光束进行收集和准直处理；位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述4F系统，用于对所述第一光束进行准直处理；位于所述光加工模块中的所述第一物镜，用于获取所述紫外加工光束并向所述待加工对象传输；位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述第一物镜，用于配合所述离轴透射式数字全息模块中的第二物镜构成共聚焦物镜组，以对所述待加工对象进行放大。可选地，所述离轴透射式数字全息模块还包括：由第一反射镜、滤光片和所述第二物镜构成的紫外光阻断单元；所述第一反射镜用于将共路传播的紫外加工光束和物光向所述滤光片反射；所述滤光片用于滤除与所述物光共路传播的紫外加工光束，以使携带有待加工对象信息的物光通过。可选地，所述4F单元包括：相对设置的第一透镜和第二透镜。可选地，所述光加工模块还包括：第一光源单元；所述第一光源单元包括：第一发光源、第一扩束准直单元、第一光阑、全内反射棱镜和波前调制器件；所述第一发光源出射的紫外光束依次经过所述第一扩束准直单元的扩束准直处理和第一光阑的光束调节处理后进入所述全内反射棱镜中，并在所述全内反射棱镜中多次反射后向所述波前调制器件出射，所述波前调制器件用于对入射的紫外光束进行波前调制后形成所述紫外加工光束出射。可选地，所述第一光源单元还包括：位于所述第一光阑与所述全内反射棱镜之间的第二反射镜；所述第二反射镜用于将从所述第一光阑出射的紫外光束向所述全内反射棱镜反射，经过第二反射镜反射的紫外光束在所述全内反射棱镜中多次反射后向所述波前调制器件出射，以使所述波前调制器件对入射的紫外光束进行波前调制后形成所述紫外加工光束出射。可选地，所述离轴透射式数字全息模块还包括：第二光源单元、光束分束比调节单元和第二分光棱镜；其中，所述第二光源单元，用于提供第一激光；所述光束分束比调节单元，用于对所述第一激光进行分束处理形成第一光束和第二光束，并对所述第一光束和第二光束进行光强分束比调节处理，以获得所述第一光束和所述参考光；所述第二分光棱镜，用于将入射的物光和所述参考光共路后向所述数字全息图记录器件传输。可选地，所述光束分束比调节单元包括：第一半波片、偏振分光棱镜和第二半波片；所述第一半波片用于对所述第一激光进行偏振态调制；所述偏振分光棱镜，用于对偏振态调制后的第一激光进行分束处理，以获得向所述共路模块传输的第一光束和向所述第二半波片传输的第二光束；所述第二半波片，用于对所述第二光束进行偏振态调制，以获得所述参考光。可选地，所述第二光源单元包括：第一激光器、第二扩束准直单元和第二光阑；所述第一激光器出射的第一激光依次经过所述第二扩束准直单元的扩束准直处理和第二光阑的光束调节处理后向所述光束分束比调节单元传输。一种光学加工方法，所述光学加工方法包括：提供紫外加工光束；基于离轴透射式数字全息法提供第一光束和参考光；所述第一光束和参考光为相干光；对所述紫外加工光束进行收集和准直处理后向待加工对象传输，以利用所述紫外加工光束对所述待加工对象进行光学加工；对所述第一光束进行准直处理后，向所述待加工对象传输，以使所述第一光束成为携带待加工对象信息的物光；基于离轴透射式数字全息法，根据所述物光和参考光记录所述待加工对象的数字全息图，所述数字全息图用于表征所述待加工对象的三维结构信息。可选地，所述基于离轴透射式数字全息法提供第一光束和参考光包括：提供第一激光；对所述第一激光进行分束处理形成第一光束和第二光束，并对所述第一光束和第二光束进行光强分束比调节处理，以获得所述第一光束和所述参考光；所述基于离轴透射式数字全息法，根据所述物光和参考光记录所述待加工对象的数字全息图，所述数字全息图用于表征所述待加工对象的三维结构信息包括：滤除与所述物光共路传播的紫外加工光束，以使携带有待加工对象信息的物光通过；将所述物光和所述参考光共路，并根据共路的物光和所述参考光记录所述待加工对象的数字全息图。从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种光学加工系统及光学加工方法，其中，所述光学加工系统由光加工模块、离轴透射式数字全息模块和数字全息图记录器件构成，所述光加工模块和离轴透射式数字全息模块中包括共路设置的共路模块，所述共路模块在所述光加工模块中的功能是对紫外加工光束进行收集和准直处理后向待加工对象传输，以实现利用紫外加工光束对待加工对象进行光学加工的目的；所述共路模块在所述离轴透射式数字全息模块中的功能是对第一光束进行准直处理后向所述待加工对象传输，以获得携带有待加工对象的物光，同时所述数字全息图记录器件根据所述物光和所述离轴透射式数字全息模块提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学加工系统，其特征在于，包括：光加工模块、离轴透射式数字全息模块和数字全息图记录器件；其中，/n所述光加工模块和离轴透射式数字全息模块包括共路设置的共路模块；/n位于所述光加工模块中的所述共路模块，用于对紫外加工光束进行收集和准直处理后向待加工对象传输，以对所述待加工对象进行光学加工；/n位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述共路模块，用于对第一光束进行准直处理后向所述待加工对象传输，以使所述第一光束经过所述待加工对象后成为携带待加工对象信息的物光；/n所述数字全息图记录器件，用于根据所述物光和所述离轴透射式数字全息模块提供的参考光记录所述待加工对象的数字全息图，所述数字全息图用于表征所述待加工对象的三维结构信息；/n其中，所述参考光和所述第一光束为相干光。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学加工系统，其特征在于，包括：光加工模块、离轴透射式数字全息模块和数字全息图记录器件；其中，
所述光加工模块和离轴透射式数字全息模块包括共路设置的共路模块；
位于所述光加工模块中的所述共路模块，用于对紫外加工光束进行收集和准直处理后向待加工对象传输，以对所述待加工对象进行光学加工；
位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述共路模块，用于对第一光束进行准直处理后向所述待加工对象传输，以使所述第一光束经过所述待加工对象后成为携带待加工对象信息的物光；
所述数字全息图记录器件，用于根据所述物光和所述离轴透射式数字全息模块提供的参考光记录所述待加工对象的数字全息图，所述数字全息图用于表征所述待加工对象的三维结构信息；
其中，所述参考光和所述第一光束为相干光。


2.根据权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于，所述共路模块包括：第一分光棱镜、4F系统和第一物镜；其中，
位于所述光加工模块中的所述第一分光棱镜，用于透射所述紫外加工光束；
位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述第一分光棱镜，用于反射所述第一光束；
位于所述光加工模块中的所述4F系统，用于对所述紫外加工光束进行收集和准直处理；
位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述4F系统，用于对所述第一光束进行准直处理；
位于所述光加工模块中的所述第一物镜，用于获取所述紫外加工光束并向所述待加工对象传输；
位于所述离轴透射式数字全息模块中的所述第一物镜，用于配合所述离轴透射式数字全息模块中的第二物镜构成共聚焦物镜组，以对所述待加工对象进行放大。


3.根据权利要求2所述的光学加工系统，其特征在于，所述离轴透射式数字全息模块还包括：由第一反射镜、滤光片和所述第二物镜构成的紫外光阻断单元；
所述第一反射镜用于将共路传播的紫外加工光束和物光向所述滤光片反射；
所述滤光片用于滤除与所述物光共路传播的紫外加工光束，以使携带有待加工对象信息的物光通过。


4.根据权利要求2所述的光学加工系统，其特征在于，所述4F单元包括：
相对设置的第一透镜和第二透镜。


5.根据权利要求1所述的光学加工系统，其特征在于，所述光加工模块还包括：第一光源单元；
所述第一光源单元包括：第一发光源、第一扩束准直单元、第一光阑、全内反射棱镜和波前调制器件；
所述第一发光源出射的紫外光束依次经过所述第一扩束准直单元的扩束准直处理和第一光阑的光束调节处理后进入所述全内反射棱镜中，并在所述全内反射棱镜中多次反射后向所述波前调制器件出射，所述波前调制器件用于对入射的紫外光束进行波前调制后形成所述紫外加工光束出射。


6.根据权利要求5所述的光学加工系统，其特征在于，所述第一光源单元还包括：位于所述第一光阑与所述全内反射棱镜之间的第二反射镜；
所述第二反射镜用于将从...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喆，邹如飞，
申请(专利权)人：北京钛极科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11