激光大尺度3維動態(tài)聚焦掃描加工系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2018-02-12 07:54
本文關鍵詞: 激光技術 維動態(tài)聚焦 光學設計 維微加工 出處:《激光技術》2016年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了滿足激光3維微加工不斷提高的精度要求、不斷增大的加工尺寸范圍,以及加工效率的上升需求,采用理論分析和計算結合的方法,研制出由動態(tài)聚焦鏡和2維掃描振鏡組合的動態(tài)聚焦系統(tǒng),與高精度X-Y-Z 3維高精度工作臺集成為一臺激光大尺度3維動態(tài)聚焦掃描加工設備。設計了焦距為100mm、視場角±15°、光闌口徑7mm、后工作距137mm、相對畸變小于0.5%的遠心f-θ鏡和入光口徑8mm、光學杠桿比1∶8、后工作距800mm±40mm的動態(tài)聚焦鏡系統(tǒng),并使用ZEMAX軟件對系統(tǒng)關鍵光學部件動態(tài)聚焦鏡和遠心f-θ鏡進行光學設計及系統(tǒng)性能評價。結果表明,通過工藝控制軟件分層拼接,實現了460mm×310mm×50mm大尺度3維動態(tài)聚焦的高精度紫外激光微加工功能,在該3維掃描范圍內,激光聚焦光斑直徑始終保持小于10μm,從而滿足大尺度激光3維精密微加工需求。
[Abstract]:In order to meet the requirements of increasing accuracy, increasing machining size range and increasing machining efficiency, the method of combining theoretical analysis and calculation is adopted. A dynamic focusing system is developed, which is composed of a dynamic focusing mirror and a two-dimensional scanning vibroscope. A laser large scale 3D dynamic focusing scanning machine is integrated with a high precision X-Y-Z3 high precision worktable. A telecentric F- 胃 mirror with a focal length of 100mm, an angle of view 鹵15 擄, an aperture of 7mm, a working distance of 137mm and a relative distortion of less than 0.5% is designed. A dynamic focusing mirror system with an optical aperture of 8 mm, an optical lever ratio of 1: 8, and a working distance of 800 mm 鹵40 mm, The optical design and performance evaluation of dynamic focusing mirror and telecentric f- 胃 mirror, which are key optical components of the system, are carried out by using ZEMAX software. The high precision UV laser micromachining function of 460mm 脳 310mm 脳 50mm large scale 3D dynamic focusing is realized. In the range of 3D scanning, the diameter of laser focusing spot is always less than 10 渭 m, which meets the requirement of large scale laser 3D precision micromachining.
【作者單位】: 華中科技大學武漢光電國家實驗室;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51175205;51475182)
【分類號】:TN249
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本文編號:1505143
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