一种激光光斑匀化整形装置的制作方法

本技术涉及激光加工，尤其涉及一种激光光波匀化整形装置。

背景技术：

1、随着光电池片加工技术、激光器匀化技术在激光加工领域的不断应用和发展，大面积电池板加工和匀化激光器等方面有了长足进步。

2、目前现有的激光加工多数为微加工为主，加工光斑较小，对于匀化方形大光斑的应用设计较少，此类设计方案较为匮乏。目前现有的激光方形光斑匀化整形方案主要有以下几类：1)采用方形衍射光学元件doe与场镜或聚焦镜组合使用的方式获得方形光斑，但此方法主要适用于微加工，获得大面积的方形光斑较难实现；2)采用微透镜阵列元器件进行方形光斑匀化，但此方法仅适用于小功率激光整形；3)设计非球面透镜整形，此方法成本较高，透镜制作较为困难。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种激光光斑匀化整形装置，将激光采用匀化输出光纤输出，激光在输出光纤的第二端输出为匀化的预设形状的光斑，在输出光纤出口处设计外光路，对预设形状的激光进行成像、放大，使放大的激光图像成像在待加工物体的表面，即可获得匀化的光斑，光斑均匀度在90％以上。该方案利用光纤直接输出，稳定性高，外光路设计简单，成本低，可适用于高功率激光整形设计。

2、本实用新型提供了一种激光光斑匀化整形装置，包括激光器、输出光纤、聚焦镜组和发散镜组，所述聚焦镜组包括至少一片凸透镜，所述发散镜组包括至少一片凹透镜；

3、所述激光器的输出端与所述输出光纤的第一端连接，所述激光器输出的激光经过所述输出光纤传输后，从所述输出光纤的第二端以预设形状输出；

4、所述输出光纤输出的激光经过所述聚焦镜组和所述发散镜组后形成放大的光斑照射至待加工物体的表面，其中所述光斑与所述预设形状相似。

5、可选的，所述预设形状为圆形或多边形。

6、可选的，所述聚焦镜组包括一片凸透镜，所述发散镜组包括一片凹透镜。

7、可选的，所述凸透镜的焦距为50mm，所述凹透镜的焦距为-15mm。

8、可选的，所述凹透镜的中心与所述凸透镜的中心的最小距离为d1，d1大于所述凸透镜的成像点距离。

9、可选的，所述凸透镜为球面透镜或非球面透镜，所述凹透镜为球面透镜或非球面透镜。

10、可选的，所述凸透镜为球面透镜，所述凹透镜为球面透镜。

11、可选的，所述光斑的形状为正方形，所述正方形的边长大于或等于182mm。

12、可选的，所述激光器包括半导体激光器、气体激光器、固体激光器或光纤激光器。

13、可选的，所述待加工物体包括太阳能电池片。

14、本实用新型实施例提供的激光光斑匀化整形装置，包括激光器、输出光纤、聚焦镜组和发散镜组，聚焦镜组包括至少一片凸透镜，发散镜组包括至少一片凹透镜；激光器的输出端与输出光纤的第一端连接，激光器输出的激光经过输出光纤传输后，从输出光纤的第二端以预设形状输出；输出光纤输出的激光经过聚焦镜组和发散镜组后形成放大的光斑照射至待加工物体的表面，其中光斑与预设形状相似。通过将激光器输出的激光采用具有匀化功能的输出光纤输出，在输出光纤的第二端输出为匀化的预设形状的光斑，通过在输出光纤出口处设计包括聚焦镜组和发散镜组的外光路，对预设形状的激光进行成像、放大，使放大的激光图像成像在待加工物体的表面，即可获得匀化的光斑，光斑均匀度在90％以上。该方案利用光纤直接输出，稳定性高，外光路设计简单，成本低，可适用于高功率激光整形设计。

15、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种激光光斑匀化整形装置，其特征在于，包括激光器、输出光纤、聚焦镜组和发散镜组，所述聚焦镜组包括至少一片凸透镜，所述发散镜组包括至少一片凹透镜；

2.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述预设形状为圆形或多边形。

3.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述聚焦镜组包括一片凸透镜，所述发散镜组包括一片凹透镜。

4.根据权利要求3所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述凸透镜的焦距为50mm，所述凹透镜的焦距为-15mm。

5.根据权利要求3所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述凹透镜的中心与所述凸透镜的中心的最小距离为d1，d1大于所述凸透镜的成像点距离。

6.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述凸透镜为球面透镜或非球面透镜，所述凹透镜为球面透镜或非球面透镜。

7.根据权利要求6所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述凸透镜为球面透镜，所述凹透镜为球面透镜。

8.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述光斑的形状为正方形，所述正方形的边长大于或等于182mm。

9.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述激光器包括半导体激光器、气体激光器、固体激光器或光纤激光器。

10.根据权利要求1所述的激光光斑匀化整形装置，其特征在于，所述待加工物体包括太阳能电池片。

技术总结
本技术实施例公开了一种激光光斑匀化整形装置。激光光斑匀化整形装置包括激光器、输出光纤、聚焦镜组和发散镜组，聚焦镜组包括至少一片凸透镜，发散镜组包括至少一片凹透镜；激光器的输出端与输出光纤的第一端连接，激光器输出的激光经过输出光纤传输后，从输出光纤的第二端以预设形状输出；输出光纤输出的激光经过聚焦镜组和发散镜组后形成放大的光斑照射至待加工物体的表面，其中光斑与预设形状相似。本技术实施例的技术方案，利用光纤直接输出，稳定性高，外光路设计简单，成本低，可适用于高功率激光整形设计。

技术研发人员：汪玉树,胡莹
受保护的技术使用者：苏州迈为科技股份有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15