System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种控制匀化光斑变形的方法、设备、介质及产品技术_技高网

一种控制匀化光斑变形的方法、设备、介质及产品技术

技术编号:43578673 阅读:4 留言:0更新日期:2024-12-06 17:44
本申请公开了一种控制匀化光斑变形的方法、设备、介质及产品,涉及激光加工领域,该方法包括确定X轴、Y轴和Z轴方向以及原点位置,构建空间直角坐标系,确定加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与Z轴的夹角,获取激光精密加工系统的焦距;基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与Z轴的夹角以及激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度;基于聚焦光线高度调整场镜模块,实现匀化光斑的变形控制。本申请通过控制匀化光斑的变形情况来达到激光加工系统在划线过程中线宽一致的目的。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及激光加工领域,特别是涉及一种控制匀化光斑变形的方法、设备、介质及产品


技术介绍

1、在激光精密加工系统中,通常由激光器、扩束模块、振镜模块和场镜模块组成。但是原有的激光加工过程中的高斯光斑并不能满足愈加精细的应用需求,因此越来越多的加工系统需要使用光束整形模块,而匀化光斑就是主要的需求。现有技术中,在激光加工面上的水平方向边缘时不平整的,进而导致划线过程的线宽不一致,出现这种情况的原因是由于振镜在做大角度扫描时,匀化模块、振镜模块和场镜模块进行配合时,会引入一个额外的畸变,而这种畸变表现为在振镜系统的扫描角度一定时,匀化模块本身具有一个固定的发散角,这个发散角会导致一个额外的位置偏差,随着振镜系统的扫描角度和匀化模块的发散角变大,额外的的位置偏差就会显得更加明显,进而扫描边缘位置处会出现匀化光斑变形的现象。而匀化光斑变形的方式是不受控制的,会导致在加工过程中扫描边缘不齐的问题。


技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种控制匀化光斑变形的方法、设备、介质及产品,能够实现对匀化光斑在扫描边缘位置变形情况的控制。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下方案:

3、第一方面,本申请提供了一种控制匀化光斑变形的方法,所述控制匀化光斑变形的方法应用于激光精密加工系统;所述激光精密加工系统包括振镜模块、场镜模块和匀化doe模块;所述振镜模块包括第一反射镜和第二反射镜;所述控制匀化光斑变形的方法包括:

4、以所述第一反射镜运动的方向为x轴,以所述匀化doe模块所在位置为原点,以所述第二反射镜运动的方向为y轴,以光的传播方向为z轴,构建空间直角坐标系;

5、在所述空间直角坐标系中,确定加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角,并获取激光精密加工系统的焦距;

6、获取匀化光斑控制需求;

7、基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度;

8、基于所述聚焦光线高度调整所述场镜模块,以实现匀化光斑的变形控制。

9、可选地,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

10、当所述匀化光斑控制需求为匀化光斑在x轴不变形时,确定加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角的正弦函数值;

11、基于所述正弦函数值以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度。

12、可选地,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

13、当所述匀化光斑控制需求为匀化光斑在y轴不变形时,确定加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角的正切函数值;

14、基于所述正切函数值以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度。

15、可选地,所述场镜模块的聚焦光线高度的确定公式表示为:

16、r=f×f(θr);

17、式中,r表示场镜模块的聚焦光线高度,f表示激光精密加工系统的焦距,f(θr)表示加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角的三角函数值,θr表示加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角。

18、可选地,f(θr)=sin(θr);

19、或,f(θr)=tan(θr);

20、式中,sin()表示加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角的正弦函数,tan()表示加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角的正切函数。

21、第二方面,本申请提供了一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法的步骤。

22、第三方面,本申请提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法的步骤。

23、第四方面,本申请提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法的步骤。

24、根据本申请提供的具体实施例,本申请公开了以下技术效果:

25、本申请提供了一种控制匀化光斑的变形的方法、设备、介质及产品,通过确定场镜模块的聚焦光线高度,可以实现场镜模块聚焦光线高度的调整,能够补偿由于doe模块发散角所引入的位置偏差,从而解决了加工过程中扫描边缘不齐的问题,实现了对匀化光斑在扫描边缘位置变形情况的控制。

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【技术保护点】

1.一种控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,所述控制匀化光斑变形的方法应用于激光精密加工系统;所述激光精密加工系统包括振镜模块、场镜模块和匀化DOE模块;所述振镜模块包括第一反射镜和第二反射镜;所述控制匀化光斑变形的方法包括:

2.根据权利要求1所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与Z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

3.根据权利要求1所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与Z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

4.根据权利要求1所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,所述场镜模块的聚焦光线高度的确定公式表示为:

5.根据权利要求4所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,

6.一种计算机设备,包括:存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1-5中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法。

7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法。

8.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的控制匀化光斑变形的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,所述控制匀化光斑变形的方法应用于激光精密加工系统;所述激光精密加工系统包括振镜模块、场镜模块和匀化doe模块;所述振镜模块包括第一反射镜和第二反射镜;所述控制匀化光斑变形的方法包括:

2.根据权利要求1所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

3.根据权利要求1所述的控制匀化光斑变形的方法,其特征在于,基于匀化光斑控制需求,采用加工面内聚焦点与振镜模块中第二反射镜的中心的连线与z轴的夹角以及所述激光精密加工系统的焦距确定场镜模块的聚焦光线高度,具体包括:

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【专利技术属性】
技术研发人员:吴春洲杨晓瑜李晓春
申请(专利权)人:长沙麓邦光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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