技术特征：
1.一种基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，包括沿光的入射方向依次设置的第一楔形镜(1)、第二楔形镜(2)、第三楔形镜(3)以及聚焦镜(4)，所述第一楔形镜(1)、第二楔形镜(2)、第三楔形镜(3)以及聚焦镜(4)同轴设置；通过调节第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差使得聚焦镜(4)焦平面上图形的扫描半径连续可调；所述第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差与焦平面上图形的扫描半径的关系公式为：r＝f
×
tan(2
×
(n-1)
×
a
×
cos((α+β/2)/2))
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(1)f为聚焦镜(4)的焦距；n为第一楔形镜(1)的折射率、第二楔形镜(2)的折射率或第三楔形镜(3)的折射率，第一楔形镜(1)的折射率、第二楔形镜(2)的折射率以及第三楔形镜(3)的折射率是相等的；α为第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差；r为聚焦镜(4)焦平面上图形的扫描半径；β为第二楔形镜(2)和第三楔形镜(3)之间的相位差，a为第一楔形镜(1)的楔角；所述第二楔形镜(2)和第三楔形镜(3)之间的相位差β的计算公式为：β＝2
×
arccos(a/2b)
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(2)a为第一楔形镜(1)的楔角，b为第二楔形镜(2)的楔角或第三楔形镜(3)的楔角，第二楔形镜(2)的楔角和第三楔形镜(3)的楔角是相等的。2.如权利要求1所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，通过调节第二楔形镜(2)的楔面与第三楔形镜(3)的楔面之间的间距l使得加工锥角δ可调，调节关系式为：tanδ＝l
×
tan((n-1)
×
b)/f
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(3)；n为第一楔形镜(1)的折射率、第二楔形镜(2)的折射率或第三楔形镜(3)的折射率；b为第二楔形镜(2)的楔角或第三楔形镜(3)的楔角；f为聚焦镜(4)的焦距。3.如权利要求1所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，所述第一楔形镜(1)的楔面与第二楔形镜(2)的楔面相对设置或相背设置，所述第二楔形镜(2)的楔面与第三楔形镜(3)的楔面相对设置或相背设置。4.如权利要求3所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，所述第二楔形镜(2)的楔角大于第一楔形镜(1)的楔角。5.如权利要求4所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，所述第一楔形镜(1)的楔角为0.1
°
～2
°
，所述第二楔形镜(2)的楔角为5
°
～30
°
。6.如权利要求5所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，所述第一楔形镜(1)上的入射光束为准直激光束。7.如权利要求6所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统，其特征在于，所述基于旋转三光楔的激光扫描光学系统还包括高精度电机ⅰ(8)、高精度电机ⅱ(9)、高精度电机ⅲ(10)和导向装置(11)，所述高精度电机ⅰ(8)的动力输出端与第一楔形镜(1)连接，所述高精度电机ⅱ(9)的动力输出端与第二楔形镜(2)连接，所述高精度电机ⅲ(10)的动力输出端通过导向装置(11)与第三楔形镜(3)连接。8.如权利要求2所述的基于旋转三光楔的激光扫描光学系统所形成的基于旋转三光楔的激光扫描光方法，其特征在于，包括以下步骤：将第一楔形镜(1)、第二楔形镜(2)、第三楔形镜(3)以及聚焦镜(4)沿光的入射方向依
次同轴设置，调节第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差，从而调节聚焦镜(4)焦平面上图形的扫描半径；第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差与焦平面上图形的扫描半径的关系公式为：r＝f
×
tan(2
×
(n-1)
×
a
×
cos((α+β/2)/2))
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(1)f为聚焦镜(4)的焦距；n为第一楔形镜(1)的折射率、第二楔形镜(2)的折射率或第三楔形镜(3)的折射率，第一楔形镜(1)的折射率、第二楔形镜(2)的折射率以及第三楔形镜(3)的折射率是相等的；α为第一楔形镜(1)与第二楔形镜(2)之间的相位差；r为聚焦镜(4)焦平面上图形的扫描半径；β为第二楔形镜(2)和第三楔形镜(3)之间的相位差，a为第一楔形镜(1)的楔角；第二楔形镜(2)和第三楔形镜(3)之间的相位差β的计算公式为：β＝2
×
arccos(a/2b)
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(2)a为第一楔形镜(1)的楔角，b为第二楔形镜(2)的楔角或第三楔形镜(3)的楔角，第二楔形镜(2)的楔角和第三楔形镜(3)的楔角是相等的。9.如权利要求8所述的基于旋转三光楔的激光扫描光方法，其特征在于，所述步骤还包括：调节第二楔形镜(2)的楔面与第三楔形镜(3)的楔面之间的间距l实现加工锥角δ的调节，调节关系为：tanδ＝l
×
tan((n-1)
×
b)/f
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(3)；a为第一楔形镜(1)的楔角，b为第二楔形镜(2)的楔角或第三楔形镜(3)的楔角，第二楔形镜(2)的楔角和第三楔形镜(3)的楔角是相等的。
技术总结
本发明一种基于旋转三光楔的激光扫描光学系统及方法，属于激光应用技术领域，其包括沿光的入射方向依次设置的第一楔形镜、第二楔形镜、第三楔形镜以及聚焦镜，第一楔形镜、第二楔形镜、第三楔形镜以及聚焦镜同轴设置；通过调节第一楔形镜与第二楔形镜之间的相位差使得聚焦镜焦平面上图形的扫描半径连续可调。本发明用于加工小微孔，能有效避免加工深孔时，激光被孔上表面遮挡出现锥形孔的情况；确保加工出的孔为直孔，保证加工孔的质量。保证加工孔的质量。保证加工孔的质量。
技术研发人员：侯鑫瑞 周强 张轩 陈绪诚 贺磊 李望望
受保护的技术使用者：西安尚泰光电科技有限责任公司
技术研发日：2022.06.29
技术公布日：2022/9/2