專(zhuān)利名稱(chēng)：用于用激光輻射進(jìn)行材料加工的方法以及用于實(shí)施所述方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于用激光輻射進(jìn)行材料加工的方法，其中未聚焦的典型地經(jīng)過(guò) 準(zhǔn)直處理的激光輻射通過(guò)聚焦光學(xué)器件聚焦到較小的射束橫截面上，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射 的稱(chēng)為射束軸線(xiàn)的光學(xué)的軸線(xiàn)指向材料表面，其中射束軸線(xiàn)相對(duì)于材料是靜止的或者沿加 工軌跡運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在激光輻射與材料的 所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中，激光輻射在相互作用面上部分地被吸收，使得所述相互作 用面通過(guò)所誘發(fā)的材料侵蝕或者所誘發(fā)的材料擠出并且由此也通過(guò)激光輻射侵入到材料 中，其中所述射束收縮部距所述相互作用面的上側(cè)面或者下側(cè)面的沿軸向方向的間距最大 相當(dāng)于所述相互作用面在材料中的侵入深度的三倍的數(shù)值。用于材料加工的激光輻射可以 由一股或者多股用一個(gè)或者多個(gè)輻射源產(chǎn)生的射束構(gòu)成。此外，本發(fā)明涉及一種用于用激光輻射進(jìn)行材料加工的相應(yīng)的裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于激光材料加工方法來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射侵入到材料中，所述激光材料 加工方法比如是鉆孔、切削、切割和焊接。對(duì)于前三種所提到的方法來(lái)說(shuō)相互作用面以及由 此激光輻射的在材料中的侵入過(guò)程通過(guò)熔化、汽化、升華或者分解的形式的材料侵蝕來(lái)進(jìn) 行，而在使用激光束焊接的情況下則在材料的熔池中產(chǎn)生蒸汽毛細(xì)管，所述蒸汽毛細(xì)管排 擠熔池并且通過(guò)該蒸汽毛細(xì)管激光可以侵入材料中。在鉆孔時(shí)，材料可以在必要時(shí)相對(duì)于 激光束保持不動(dòng)；其它的方法則利用激光輻射相對(duì)于材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。所有所提到的方法 都可以通過(guò)過(guò)程氣流得到支持，所述過(guò)程氣流不僅可以由反應(yīng)的氣體而且也可以由惰性氣 體構(gòu)成并且比如用于擠出熔化的或者得汽化的材料份額或者用于影響相互作用面或者抵 靠著的材料區(qū)域的表面性能。所有上面所提到的方法的共同點(diǎn)是，相互作用面典型地?fù)碛谐^(guò)1的入孔比例 (Schachtverhaltnis)，也就是說(shuō)射束直徑和相互作用面的寬度小于相互作用面的在材 料中的侵入深度。由此不僅-像在表面處理的激光方法中一樣-在可能最小變形的材料 表面上的輻射性能而且在輻射的在相互作用面的上側(cè)面與相互作用面的下側(cè)面之間的整 個(gè)傳播距離范圍內(nèi)在整個(gè)構(gòu)成的侵入材料中的相互作用面上的輻射性能，都具有很高的意 義。以往為此作為重要的輻射性能-除了研究輻射功率-射束收縮部中的經(jīng)常稱(chēng)為焦 點(diǎn)直徑的射束直徑以外，也研究輻射的在收縮部區(qū)域中的瑞利長(zhǎng)度(RayleighlSnge)， 這種瑞利長(zhǎng)度定義為射束收縮部開(kāi)始測(cè)量沿射束軸線(xiàn)直到射束橫截面面積翻了一倍的距 離。此外，射束橫截面中的功率密度分布(也稱(chēng)為強(qiáng)度分布)尤其射束收縮部中的功率密 度分布的對(duì)加工結(jié)果的影響也被認(rèn)為十分重要，即使強(qiáng)度分布的準(zhǔn)確的影響尚為充分地為 人熟知。以往完全不加考慮的是不同的輻射份額的傳播方向的在經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射中的 分布及其對(duì)加工和加工結(jié)果的效率的影響。
已經(jīng)知道，對(duì)于激光材料加工來(lái)說(shuō)(舉例用于Imm到30mm的板厚的宏 (Makro)-應(yīng)用方案)在工業(yè)上使用具有大約10 μ m的輻射的波長(zhǎng)以及l(fā)_15kW的激光功率 的高功率二氧化碳激光器(10 μ-輻射器)。除此以外，也使用具有大約Iym的輻射的波長(zhǎng) 以及I-SkW的激光功率的棒形激光器、纖維激光器和盤(pán)形激光器(1 μ -輻射器)。恰好這 些輻射源提供經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)，并且因此得到越來(lái)越多的使用。不過(guò)事實(shí)表明，尤其在用激光 輻射切割時(shí)，能夠獲得的加工質(zhì)量比如依賴(lài)于所使用的輻射源(纖維激光器、盤(pán)形激光器 (1 μ -輻射器)、氣體激光器10 μ -輻射器)并且比如依賴(lài)于有待切割的板厚和移動(dòng)速度。激光材料加工中的當(dāng)前的開(kāi)發(fā)工作旨在進(jìn)一步提高加工速度、擴(kuò)大能夠獲得的加 工深度或者說(shuō)能夠加工的材料厚度、改進(jìn)工藝耐用性、避免工藝不穩(wěn)定性并且尤其進(jìn)一步 提高能夠獲得的加工質(zhì)量。因此在生產(chǎn)中采用越來(lái)越大的激光功率和具有一流的驅(qū)動(dòng)技術(shù) 的設(shè)備。開(kāi)發(fā)目的在于，拓寬工藝控制的技術(shù)上的限制。在切割實(shí)例上加工幾何形狀的質(zhì)量除了很小的粗糙度和無(wú)毛刺的下側(cè)面以及無(wú)氧化物之外，平整度和垂直度是對(duì)切 削棱邊的主要質(zhì)量要求。因此應(yīng)該考慮到以下幾點(diǎn)-在切削棱邊上隨著板厚的增加產(chǎn)生越來(lái)越粗的凹槽，這樣的凹槽尤其出現(xiàn)在切 削棱邊(或者說(shuō)切削縫)的下面的部分中并且在切割氣體壓力太小、接縫太窄并且切割速 度太高時(shí)出現(xiàn)的頻率越來(lái)越高。-尤其在進(jìn)給速度很小和很大時(shí)，熔化液不完全從下棱邊上脫落。附著的并且而后 凝固的熔化液形成不受歡迎的毛刺。這樣的毛刺的產(chǎn)生的機(jī)制只是部分為人所理解。其中 它們與凹槽的形成相關(guān)聯(lián)。從根據(jù)實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察中已經(jīng)知道，不受歡迎的今天還無(wú)法避免的凹槽典型地在自一 個(gè)特定的切削深度(或者說(shuō)切割深度)起的區(qū)域中會(huì)從小數(shù)值的粗糙深度轉(zhuǎn)化為明顯較大 的數(shù)值的粗糙深度。這種轉(zhuǎn)化會(huì)出現(xiàn)在切割深度的比工件的厚度小的區(qū)域中。這個(gè)區(qū)域會(huì) 在切削過(guò)程中以變化的深度出現(xiàn)在切割棱邊(或者說(shuō)切削棱邊)上。激光輻射的吸收已經(jīng)知道，激光輻射在相互作用面上的吸收對(duì)工藝效率具有決定性的影 響，這種吸收可以根據(jù)所謂的菲涅耳公式(Fresnelformalismus)來(lái)計(jì)算(Petring, D :Anwendungsorientierte Modellierung desLaserstrahlschneidens zur rechnergestiitzten Prozessoptimierung。Shaker 出版社，亞琛 1995,第 22-29 頁(yè))。因 此，激光輻射的吸收度也就是說(shuō)被吸收的入射到相互作用面上的功率密度的份額尤其依賴(lài) 于在相互作用面的入射點(diǎn)中在激光輻射與平面垂線(xiàn)之間的入射角。此外，吸收度依賴(lài)于激 光輻射的極化狀態(tài)。在這些解釋中，以圓周形的或者統(tǒng)計(jì)學(xué)上的極化為出發(fā)點(diǎn)。盡管如此， 要說(shuō)明，該公開(kāi)文獻(xiàn)的結(jié)論也能夠套用到其它的比如線(xiàn)性的徑向的極化上。除了入射角和 極化之外，吸收度還僅僅依賴(lài)于材料的折射率，而折射率又依賴(lài)于材料溫度和激光波長(zhǎng)。附圖中的圖6示出了針對(duì)鋼材料和典型的1 μ m和10 μ m激光波長(zhǎng)的吸收度的 角度依賴(lài)關(guān)系。在此存在著相應(yīng)表征的主吸收最大值。為將入射角調(diào)節(jié)到這個(gè)最大值上 或者至少調(diào)節(jié)到這個(gè)最大值附近，已經(jīng)提出了使收縮部直徑按比例地與板厚相匹配的方 案(Petring, D :Anwendungsorientierte Modellierung des Laserstrahlschneidens zurrechnergestiitzten Prozessoptimierung。Shaker 出片反社，亞探 1995，第 110-112 頁(yè))。
6這個(gè)方案首先旨在很高的工藝效率并且已經(jīng)成功地得到驗(yàn)證。但是對(duì)于針對(duì)4mm的鋼板厚 度使用Iym的激光波長(zhǎng)的情況來(lái)說(shuō)要求高達(dá)0. 9mm的射束收縮部直徑(參見(jiàn)圖6)，這又導(dǎo) 致在上面幾點(diǎn)中已經(jīng)提到的射束直徑很大的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，說(shuō)明一種用于材料加工的方法，其中激光輻射在相互作用面 上部分地被吸收，使得相互作用面通過(guò)所誘發(fā)的材料侵蝕或者所誘發(fā)的材料擠出并且也 通過(guò)激光輻射而侵入材料中，利用該方法可以超過(guò)現(xiàn)有技術(shù)的今天的極限來(lái)提高工藝效 率和工藝穩(wěn)定性并且尤其改進(jìn)從中產(chǎn)生的加工質(zhì)量。在激光切割的實(shí)例上，根據(jù)現(xiàn)有技 術(shù)已經(jīng)知道，對(duì)切割參數(shù)進(jìn)行不恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)會(huì)隨著切削深度不必要地大大增加凹槽幅度 (Riefenamplitude)0這方面的事例是氣體壓力太小，切削縫太窄(比如在精密沖裁時(shí)) 或者移動(dòng)速度太大。因此中心任務(wù)是，避免具有不必要大的幅值的凹槽的形成，所述幅值甚 至在恰當(dāng)?shù)厥褂靡阎拇胧┲笤僖矡o(wú)法縮小。所述任務(wù)通過(guò)發(fā)明人的令人驚訝的觀(guān)察借 助于現(xiàn)有技術(shù)得到證實(shí)在使用所選擇的用于激光切割的輻射源比如1 μ輻射器(纖維激 光器、切割激光器等)時(shí)或者在切割很大的工件厚度時(shí)出現(xiàn)很大的用已知的措施無(wú)法避免 的凹槽幅度。已知的研究水平?jīng)]有通過(guò)解釋來(lái)提示，是哪些原因或者說(shuō)哪種機(jī)制引起不受 歡迎的很大的凹槽幅度。此外尚不清楚，如何可以提高吸收并且同時(shí)可以避免太寬的相互 作用面。這些任務(wù)對(duì)于開(kāi)頭所說(shuō)明的類(lèi)型的方法來(lái)說(shuō)通過(guò)以下方式得到解決，S卩如此進(jìn)行 聚焦，使得激光輻射的不僅沿傳播方向在射束收縮部后面的份額而且在射束收縮部中的份 額和/或沿傳播方向在射束收縮部前面的份額發(fā)散并且由此偏離射束軸線(xiàn)，并且這些份額 和發(fā)散角大于那些用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件在無(wú)意產(chǎn)生并且堪于忍受的成像誤差影響的份額和發(fā) 散角。在裝置方面，所述任務(wù)通過(guò)一種用于材料加工的裝置得到解決，該裝置具有至少 一個(gè)激光輻射源和一個(gè)將激光輻射源的激光輻射聚焦的聚焦光學(xué)器件，其中經(jīng)過(guò)聚焦的激 光輻射的也稱(chēng)為射束軸線(xiàn)的光學(xué)軸線(xiàn)指向加工面，其中經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn) 生的射束收縮部保持在由激光輻射和有待加工的材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中，并且 該裝置還具有用于將經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在由激光束 和材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中的機(jī)構(gòu)，其特征在于，如此設(shè)計(jì)所述聚焦光學(xué)器件和 射束整形的光學(xué)器件，使得激光輻射的不僅沿傳播方向在射束收縮部后面的份額而且在射 束收縮部中的份額和/或沿傳播方向在射束收縮部前面的份額發(fā)散并且由此偏離射束軸 線(xiàn)，并且使得這些份額和發(fā)散角大于那些用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件產(chǎn)生并且要忍受的成像誤差影響 的份額和發(fā)散角。標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件的如其這里所說(shuō)明的一樣的成像誤差涉及這樣的成像誤差，它們?cè)?無(wú)意之中也就是說(shuō)非人所愿地用典型地所使用的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件產(chǎn)生并且對(duì)于這樣的標(biāo)準(zhǔn) 光學(xué)器件來(lái)說(shuō)要堪于忍受。利用所述按本發(fā)明的方法和所述按本發(fā)明的裝置，可以在不考慮通過(guò)多次反射引 起的吸收份額的情況下提高激光輻射的基本吸收也就是吸收，并且更確切地說(shuō)甚至在具有 很大的深度對(duì)寬度的入孔比的相互作用面上(切削正面、鉆孔通道、焊接毛細(xì)管)，也就是說(shuō)在陡峭的相互作用面上提高激光輻射的基本吸收，因?yàn)闉榇怂匦璧母〉娜肷浣悄軌?通過(guò)更大的發(fā)散角來(lái)實(shí)現(xiàn)。菲涅耳吸收(Fresnelabsorption)只有在入射角較小時(shí)(比如 對(duì)于Iym波長(zhǎng)和鋼來(lái)說(shuō)< 80° )才達(dá)到其最大值并且因此受益于更為平坦的相互作用對(duì)于更小的入射角來(lái)說(shuō)，在相互作用面的形狀和/或位置變化時(shí)并且由此在入射 角變化時(shí)也減少了吸收的變化，從而在加工過(guò)程中避免不穩(wěn)定性的產(chǎn)生或加重。甚至在相 互作用面的上面的區(qū)域中僅僅稍許不穩(wěn)定的入射點(diǎn)的反射就導(dǎo)致在所反射的輻射份額的 接下來(lái)的入射點(diǎn)中不穩(wěn)定性的加重。這個(gè)問(wèn)題通過(guò)在入射角更小時(shí)因吸收的提高而減少反 射的方式并且在入射角更小時(shí)通過(guò)吸收的更小的角度依賴(lài)性來(lái)得到解決。由此以雙重方式 在加工時(shí)避免或者說(shuō)抑制不穩(wěn)定的過(guò)程的加重現(xiàn)象。也有利的是，通過(guò)在相應(yīng)的部分射束的第一入射點(diǎn)中直接吸收的提高來(lái)減少多次 反射的份額，由此避免不穩(wěn)定性的加重。最后比如對(duì)于切削縫和孔來(lái)說(shuō)可以避免圓錐形的 或者倒圓的加工橫截面，因?yàn)榫哂懈蟮陌l(fā)散角的輻射份額自相互作用面的上側(cè)面起在激 光束的邊緣區(qū)域中甚至在邊緣區(qū)域中的功率密度低于射束中心中時(shí)引起從材料表面到相 互作用面中的比較陡峭的過(guò)渡帶。本發(fā)明以該問(wèn)題為基礎(chǔ)，該問(wèn)題以往在已知的現(xiàn)有技術(shù)中未得到處理。這同樣適 用于按本發(fā)明的解決方案。發(fā)明人獲得以下認(rèn)識(shí)對(duì)于一些加工方法來(lái)說(shuō)，激光輻射通過(guò)材料的熔化、汽化、升華或分解侵入有待加 工的材料中，比如通過(guò)鉆孔、切削、切割、焊接來(lái)進(jìn)行。對(duì)于這些加工方法來(lái)說(shuō)，激光輻射典 型地以相互作用面的標(biāo)準(zhǔn)矢量與輻射的局部的傳播方向(擦過(guò)的入射)之間的很大的角度 來(lái)入射。因?yàn)榇送饧す廨椛涞奈赵诤艽蟪潭壬弦蕾?lài)于這個(gè)角度，所以在依賴(lài)于材料和波 長(zhǎng)的情況下可以通過(guò)這個(gè)角度的有針對(duì)性的調(diào)節(jié)來(lái)提高吸收并且調(diào)節(jié)一個(gè)角度范圍，該角 度范圍在幾何關(guān)系在加工中不可避免地波動(dòng)時(shí)穩(wěn)定地影響著進(jìn)一步的加工過(guò)程。尤其對(duì)于 用處于可見(jiàn)光的和接近的紅外線(xiàn)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的激光輻射來(lái)加工鋼材料的過(guò)程來(lái)說(shuō)，角度 的縮小起到提高吸收和穩(wěn)定的作用。這兩種效應(yīng)提高所述方法的比如能夠在加工速度和/ 或加工質(zhì)量方面測(cè)量的效率。在那些對(duì)本發(fā)明來(lái)說(shuō)重要的加工方法中典型地存在一些幾何關(guān)系，對(duì)于這些幾何 關(guān)系來(lái)說(shuō)激光束的在與材料之間的相互作用的位置上的橫截面明顯小于沿射束的傳播方 向的加工深度(很大的入孔比)。利用所提出的方法，尤其可以在射束軸線(xiàn)與工件之間具有 相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方法中而且也在入孔比很大時(shí)通過(guò)具有發(fā)散的輻射份額的沿傳播方向擴(kuò)大的、 也將射束收縮部的范圍內(nèi)和/或里面的發(fā)散的份額圍住的區(qū)域來(lái)調(diào)節(jié)所期望的很小的角 度。為提高加工方法的效率，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通常如此設(shè)計(jì)由經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的激光束和聚焦 光學(xué)器件構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的尺寸，從而結(jié)合適合于有待加工的材料厚度的瑞利長(zhǎng)度來(lái)提供 盡可能小的焦點(diǎn)。所使用的光學(xué)器件通常因此如此得到校正，從而將成像誤差減小到最低 限度。具有很高的射束質(zhì)量的激光輻射的使用簡(jiǎn)化了具有很大的瑞利長(zhǎng)度的很小的焦點(diǎn)的 產(chǎn)生過(guò)程。但是這種處理方式導(dǎo)致用由此產(chǎn)生的窄長(zhǎng)的焦散點(diǎn)恰好特別少的輻射份額發(fā)散 地入射到相互作用面上。相反，利用按本發(fā)明提出的處理方式則會(huì)有發(fā)散的射束份額入射到相互作用面上。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相反，不是提出成像質(zhì)量的改進(jìn)而是提出成像質(zhì)量的變 差并且通過(guò)成像質(zhì)量的變差的構(gòu)成的特殊方式來(lái)獲得比如在速度和/或加工質(zhì)量方面有 利的工藝特性。所述按本發(fā)明的解決方案產(chǎn)生并且有意識(shí)地利用射束收縮部中的發(fā)散的射束份 額，并且盡管狹窄的相互作用面(正面、孔、毛細(xì)管)也實(shí)現(xiàn)更小的入射角、對(duì)應(yīng)用情況來(lái)說(shuō) 由此更大的基礎(chǔ)吸收和更少的多次反射以及更陡峭的相互作用面，并且更確切地說(shuō)沒(méi)有加 工側(cè)面的倒圓和斜切(AnschrSgung)。作為附加效應(yīng)，比如可以調(diào)節(jié)和利用射束橫截 面中的功率密度的再分布，這種再分布比如構(gòu)造為環(huán)形的功率密度分布的陡峭的側(cè)面的形 式。為在射束收縮部的上方和/或里面產(chǎn)生發(fā)散的射束份額，使用至少一個(gè)射束整形 的光學(xué)器件。這個(gè)射束整形的光學(xué)器件可以布置在聚焦光學(xué)器件的前面或后面或者所述射 束整形的光學(xué)器件同時(shí)也可以用于激光輻射的準(zhǔn)值和/或聚焦。在一種實(shí)施方式中，所述輻射份額的更大的發(fā)散角用于縮小其在相互作用面上的 入射角并且由此用于提高在輻射份額的在相互作用面上的吸收并且用于在入射角波動(dòng)時(shí) 減少吸收的變化，由此獲得上面已經(jīng)解釋的效應(yīng)。 為了在相互作用面上實(shí)現(xiàn)更小的入射角，在激光器內(nèi)部或激光器外部用至少一個(gè) 射束整形的光學(xué)器件產(chǎn)生額外的發(fā)散的射束份額。這樣的發(fā)散的射束份額也可以通過(guò)以下 方式來(lái)產(chǎn)生，即在所述射束整形的光學(xué)器件中產(chǎn)生或者擴(kuò)大像差的數(shù)值。為縮小入射角，可以產(chǎn)生或者在數(shù)值方面擴(kuò)大正的或者負(fù)的球面像差或者色像 差。優(yōu)選的是可以用很大程度地過(guò)度校正的光學(xué)器件產(chǎn)生的負(fù)的像差。在使用負(fù)的像差的 情況下中心的射束份額已經(jīng)在射束收縮部的前面發(fā)散并且在總體上在射束收縮部的區(qū)域 中和射束收縮部的下面更多的輻射份額在侵入材料中的相互作用面上產(chǎn)生更小的入射角。 這尤其適用于像切割和切削一樣的方法，因?yàn)閷?duì)于這樣的方法來(lái)說(shuō)沿進(jìn)給方向在射束軸線(xiàn) 的后面也就是在背向相互作用面或者說(shuō)正面的頂部的一側(cè)上更多的輻射份額在其第一次 碰到相互作用面之前可以不受干擾地在材料中傳播更長(zhǎng)的距離。對(duì)于單色的輻射的在激光材料加工中經(jīng)常出現(xiàn)的情況來(lái)說(shuō)，使用球面的像差。在 一些輻射源中，輻射通過(guò)多個(gè)單個(gè)的具有不同的波長(zhǎng)的輻射源的疊加來(lái)形成(比如二極管 激光器的幾種結(jié)構(gòu)形式)，對(duì)于這些輻射源或者對(duì)于以寬帶形式的發(fā)射輻射的激光器來(lái)說(shuō)， 色像差可以單獨(dú)使用或者與球面像差組合使用。為在光學(xué)器件中產(chǎn)生像差，可以使用衍射的、折射的和/或散射的光學(xué)元件。在這 些光學(xué)器件中，如果向光學(xué)元件加載很高的激光輻射強(qiáng)度(> lkW/cm2的數(shù)量級(jí))，那就優(yōu) 選使用折射的光學(xué)元件。所述光學(xué)元件可以由具有發(fā)射的和/或反射的性能的固態(tài)的、液 態(tài)的和/或氣態(tài)的材料或介質(zhì)構(gòu)成，比如構(gòu)造為透鏡、反射鏡、纖維和波導(dǎo)管的形式。在前 面所說(shuō)明的材料中，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)固態(tài)的材料，因?yàn)榻柚谕哥R和反射鏡的使用可以對(duì)在激光 材料加工中廣泛的最為常用的實(shí)施方式進(jìn)行檢測(cè)。液態(tài)的和氣態(tài)的介質(zhì)通過(guò)光學(xué)性能的更 為靈活和動(dòng)態(tài)的可調(diào)節(jié)性提供了用于射束成形的新穎的方案；這一點(diǎn)尤為適用，如果射束 整形的光學(xué)器件如此構(gòu)造為自適應(yīng)的光學(xué)器件，從而能夠調(diào)節(jié)像差的數(shù)值和/或在側(cè)向上 的分布和/或在軸向上的分布。光學(xué)器件中的像差也可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是使用由至少一個(gè)凹入的和一個(gè)凸出的光學(xué)的界面構(gòu)成的組合，這一點(diǎn)而后是有利的，如果比如通過(guò)由一面凹透鏡和 一面凸透鏡構(gòu)成的組合沒(méi)有像通常一樣將通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)聚焦光學(xué)器件產(chǎn)生的正的球面像差校 正到最小的像差，而是過(guò)度校正為負(fù)的球面像差。在使用已經(jīng)得到校正的聚焦光學(xué)器件時(shí)， 通過(guò)具有一面凹透鏡和一面凸透鏡構(gòu)成的組合來(lái)有利地?cái)U(kuò)大像差的數(shù)值。利用實(shí)現(xiàn)像差的 光學(xué)器件，來(lái)優(yōu)選同時(shí)實(shí)施激光輻射的準(zhǔn)直和/或聚焦，從而可以必要時(shí)以更小數(shù)目的光 學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)所述光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更小或者對(duì)校準(zhǔn)更不敏感。光學(xué)器件中的像差可以通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即使用至少一個(gè)具有至少一個(gè)非球 面的表面的光學(xué)元件；這樣的光學(xué)元件可以構(gòu)造為軸棱鏡或者構(gòu)造為菲涅耳光學(xué)器件。軸 棱鏡或者菲涅耳光學(xué)器件應(yīng)該優(yōu)選使用，如果應(yīng)該進(jìn)行輻射的明確的再分布，比如用于抑 制具有很小的發(fā)散角的輻射的近軸線(xiàn)的份額。如果應(yīng)該利用具有很少的光學(xué)元件或者常規(guī)地難以產(chǎn)生的成像性能的光學(xué)器件， 也就是說(shuō)比如用于靈活地調(diào)節(jié)發(fā)散角(輻射向量)的分布情況的調(diào)節(jié)并且同時(shí)調(diào)節(jié)沿軸向 方向和側(cè)向方向的強(qiáng)度分布，那么光學(xué)器件中的像差應(yīng)該通過(guò)至少一個(gè)具有在側(cè)向和/或 軸向上變化的折射率的光學(xué)元件來(lái)產(chǎn)生。所述射束整形的光學(xué)器件可以通過(guò)光學(xué)元件的移動(dòng)和/或變形來(lái)如此構(gòu)造為自 適應(yīng)的光學(xué)器件，從而能夠調(diào)節(jié)所述像差的數(shù)值和/或在側(cè)向上的和/或在軸向上的分布。 這樣的調(diào)節(jié)為了與工藝參數(shù)如材料類(lèi)型、材料厚度、加工速度和/或激光功率相匹配可以 在加工之前和/或加工過(guò)程中來(lái)控制或調(diào)整?？梢灶~外地利用比如通過(guò)球面的像差對(duì)發(fā)散角進(jìn)行的調(diào)節(jié)，用于用射束整形的光 學(xué)器件比如作為相互作用面的區(qū)域中環(huán)形分布或者平頂帽形分布(Tophat-Verteilimg) 產(chǎn)生指定的空間上的功率密度分布。這尤其有利地在根據(jù)相互作用面的幾何形狀不僅必須 調(diào)節(jié)局部入射到相互作用面上的輻射份額的發(fā)散度而且也必須調(diào)節(jié)局部的功率密度時(shí)進(jìn) 行實(shí)施。比如在切割時(shí)，應(yīng)該如此調(diào)節(jié)相互作用面的最上面部分中的功率密度，從而在以所 調(diào)節(jié)的發(fā)散角進(jìn)行吸收的情況下避免切削棱邊的倒圓。前面說(shuō)明的按本發(fā)明的裝置的有利的設(shè)計(jì)方案從從屬權(quán)利要求中獲得。


本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和特征從下面借助于附圖對(duì)實(shí)施例所作的說(shuō)明中獲得。其中圖1是材料部分的剖面以及激光輻射的走向的示意圖，其中示出了激光輻射和材 料的相互作用面的用細(xì)節(jié)“A”表示的區(qū)域的放大的示意圖，圖2是輻射走向的在射束收縮部的區(qū)域中的放大的示意圖，用于示出發(fā)散的輻射 份額，圖3是按本發(fā)明的裝置連同主要的光學(xué)組件的一個(gè)區(qū)域的示意圖，其中放大示出 了細(xì)節(jié)“B”，圖4是所述裝置的相對(duì)于圖3經(jīng)過(guò)改動(dòng)的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)上使用了軸棱鏡，圖5是圖表，用于示出作為入射角的函數(shù)為鋼材料計(jì)算的具有1 μ m和10 μ m的波 長(zhǎng)λ的輻射的吸收度，圖6是一種用于相應(yīng)地在沒(méi)有射束發(fā)散度的情況下用用于1 μ m激光輻射的78° 的入射角且用用于10 μ m激光輻射的87°的入射角將入射角調(diào)節(jié)到靠近主吸收最大值的實(shí)例，圖7是相應(yīng)于圖6的具有用于1 μ m激光輻射的78°的入射角的不過(guò)在使用12° 的射束發(fā)散度的情況下的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了用激光輻射2加工的工件或者說(shuō)材料1。未聚焦的激光輻射3的光學(xué) 的軸線(xiàn)(射束軸線(xiàn))用4來(lái)表示，這種未聚焦的激光輻射3首先穿過(guò)射束整形的光學(xué)器件 5并且而后穿過(guò)聚焦用的光學(xué)器件(聚焦光學(xué)器件)6。經(jīng)過(guò)聚焦的射束7而后入射到工件 或者說(shuō)材料1上。如在放大的示意圖中細(xì)節(jié)“A”示出的一樣，在激光輻射2與材料之間形 成用附圖標(biāo)記8表示的相互作用面，其中這個(gè)相互作用面的下側(cè)面9在這里處于工件或者 說(shuō)材料中，不過(guò)當(dāng)然也可能處于工件下側(cè)面或者說(shuō)材料下側(cè)面上，而這個(gè)相互作用面的上 側(cè)面10則處于材料表面11上。如圖1示出的一樣，不過(guò)也可以借助于圖2更好地看出的一樣，用射束整形的光學(xué) 器件5如此進(jìn)行射束成形，使得聚焦光學(xué)器件6如此使激光輻射聚焦，從而所述激光輻射不 僅沿傳播方向在圖2中用附圖標(biāo)記12表示的射束收縮部后面而且在該射束收縮部12本身 中并且尤其在該射束收縮部的前面發(fā)散，因而所述激光輻射2偏離射束軸線(xiàn)4。發(fā)散的射束 份額的在射束收縮部前面的傳播方向在圖2中用附圖標(biāo)記13來(lái)表示。如此設(shè)計(jì)這些射束 份額及其發(fā)散角，使得其大于從聚焦光學(xué)器件6的成像誤差中產(chǎn)生并且未在期望之列的也 就是說(shuō)應(yīng)該依據(jù)構(gòu)件特點(diǎn)歸因于所使用的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件的輻射份額和發(fā)散角。所述輻射份額的更大的發(fā)散角用于縮小其在相互作用面10上的入射角，從而由 此利用輻射2的輻射份額的在相互作用面8的區(qū)域中的提高了的吸收。這些更大的發(fā)散角 也用于在入射角波動(dòng)時(shí)減小吸收的變化，因?yàn)樵谌肷浣呛苄r(shí)隨變化的入射角吸收的變化 變得更小，這一點(diǎn)下面還要借助于圖5到7進(jìn)行詳細(xì)解釋。圖3示意示出了一個(gè)用于實(shí)施所說(shuō)明的按本發(fā)明的方法的裝置的總結(jié)構(gòu)。該裝置作為輻射源可選包括一個(gè)激光器，該激光器具有纖維導(dǎo)引的普遍用箭頭14 表示的激光輻射。由激光器或者說(shuō)纖維光學(xué)器件發(fā)出的輻射的射束軸線(xiàn)如在圖1和2中一 樣用附圖標(biāo)記4來(lái)表示，這種輻射通過(guò)準(zhǔn)直光學(xué)器件15得到準(zhǔn)直，并且將經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的激光 束16輸送給在所示出的實(shí)施方式中由凹凸光學(xué)器件組成的像差光學(xué)器件17。由像差光學(xué)器件17發(fā)出的輻射而后通過(guò)聚焦光學(xué)器件18聚焦到未詳細(xì)示出的工 件或者說(shuō)材料上，其中聚焦范圍放大地作為細(xì)節(jié)“B”示出。借助于這個(gè)細(xì)節(jié)“B”圍繞著所 示出的平面19可以看出具有偏差了的射束的射束收縮部，這與圖2的示意圖相類(lèi)似。這些準(zhǔn)直及聚焦光學(xué)器件15、18可以構(gòu)造為單透鏡的或者多透鏡的系統(tǒng)。所述像 差光學(xué)器件17可以由其它的由凹入面和凸出面構(gòu)成的組合構(gòu)成，并且透射的光學(xué)器件也 可以被反射的和/或散射的光學(xué)器件所取代，但是也可以被散射的光學(xué)器件所取代。也可 以將聚焦光學(xué)器件18和/或準(zhǔn)直光學(xué)器件15以及像差光學(xué)器件17放入一個(gè)或者兩個(gè)光 學(xué)的系統(tǒng)中。圖4示出了一種實(shí)施方式，在該實(shí)施方式中圖3的像差光學(xué)器件17由兩塊軸棱鏡 20、21構(gòu)成。這些軸棱鏡20、21擁有朝向彼此定向的外殼表面的相同的角度。圖4聚焦光 學(xué)器件22通過(guò)一塊唯一的透鏡示意示出。
圖4的像差光學(xué)器件的軸棱鏡20、21可以具有外殼表面的相同的或者不同的角度 或者關(guān)于激光輻射的傳播方向具有交換的定向。也可以使用一塊或者兩塊以上的軸棱鏡。 此外可以使用擁有彎曲的表面的軸棱鏡，或者也可以使用這樣的構(gòu)造為反射的光學(xué)器件的 軸棱鏡。圖5的圖解示意圖應(yīng)該作為入射角的函數(shù)示出具有Iym和10 μ m的波長(zhǎng)的激光 輻射的吸收度，其中示范性地為鋼材料計(jì)算了這些入射角。在此繪出了從0°也就是輻射的 垂直入射直到90°也就是輻射的擦過(guò)的入射的入射角。借助于該圖形可以清楚地看出，在 主吸收最大值的右邊在入射角很大時(shí)吸收變得特別小并且在那里的入射角變化時(shí)吸收的 變化變得特別大。這個(gè)效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致很低的效率和不穩(wěn)定的工藝特性。現(xiàn)在借助于圖6和7來(lái)說(shuō)明用于將入射角調(diào)節(jié)到靠近主吸收最大值的方案。圖6示出了兩股不同的激光輻射23、24，所述激光輻射23、24入射到工件或者說(shuō) 材料26的相互作用面25上，所述工件或者說(shuō)材料25在所示出的實(shí)施例中是具有4mm厚度 的鋼板。示意圖僅僅應(yīng)該理解為大為簡(jiǎn)化的原理草圖。因此，相互作用面的輪廓通常是非 線(xiàn)性的輪廓并且許多具有不同的輻射向量也就是不同的功率密度和輻射方向或者發(fā)散角 的部分射束入射到相互作用面上，所述不同的輻射向量則導(dǎo)致不同的入射角。對(duì)于激光輻 射23來(lái)說(shuō)，其中僅僅示出一股射束或者說(shuō)一根射束軸線(xiàn)，該激光輻射23是沒(méi)有射束發(fā)散的 ΙΟμπι的激光輻射，這種激光輻射應(yīng)該以87°的入射角入射到相互作用面25上。這要求陡 峭而狹窄的200 μ m的用附圖標(biāo)記27表示的相互交換表面，用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)于圖5的主吸收 最大值。激光輻射24是沒(méi)有射束發(fā)散的Iym的激光輻射，這種激光輻射應(yīng)該以78°的入 射角入射到相互作用面25上。與10 μ m激光輻射相比，這要求更為平坦的更寬的900 μ m的 用附圖標(biāo)記28表示的相互作用面，用于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)于圖5的主吸收最大值的很小的入射角。與圖6相比，圖7示出了具有4mm的板厚的工件或者說(shuō)材料，1 μ m激光輻射29以 78°的入射角以12°的射束發(fā)散度入射到該工件或者說(shuō)材料的相互作用面25上。由此獲 得陡峭的狹窄的相互作用面，并且盡管如此實(shí)現(xiàn)相應(yīng)于圖5的主吸收最大值的更小的入射 角。通過(guò)發(fā)散的輻射份額(在圖7的實(shí)施例中由于12°的射束發(fā)散度)對(duì)于1 μ m的激光 輻射來(lái)說(shuō)盡管狹窄而陡峭的相互作用面也能夠?qū)崿F(xiàn)很高的吸收度以及穩(wěn)定的工藝控制和 良好的能夠?qū)崿F(xiàn)的加工質(zhì)量。
權(quán)利要求
用于用激光輻射進(jìn)行材料加工的方法，其中未聚焦的激光輻射通過(guò)聚焦光學(xué)器件聚焦到較小的輻射橫截面上，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的稱(chēng)為射束軸線(xiàn)的光學(xué)軸線(xiàn)指向材料表面，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在由激光輻射與材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中，激光輻射在相互作用面上部分地被吸收，使得所述相互作用面通過(guò)所誘發(fā)的材料侵蝕或者所誘發(fā)的材料擠出并且由此也通過(guò)激光輻射侵入到材料中，其中所述射束收縮部距所述相互作用面的上側(cè)面或者下側(cè)面的沿軸向方向的距離最大相當(dāng)于所述相互作用面在材料中的侵入深度的三倍的數(shù)值，其特征在于，如此進(jìn)行聚焦，使得激光輻射的不僅沿傳播方向在射束收縮部后面的份額而且在射束收縮部中的份額和/或沿傳播方向在射束收縮部前面的份額發(fā)散并且由此偏離射束軸線(xiàn)，并且這些份額和發(fā)散角大于那些用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件無(wú)意產(chǎn)生并且要堪于忍受的成像誤差影響的份額和發(fā)散角。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用輻射份額的更大的發(fā)散角以用于縮小 其在相互作用面上的入射角并由此用于提高輻射份額的在相互作用面上的吸收并用于減 少在入射角波動(dòng)時(shí)吸收的變化。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述輻射份額的更大的發(fā)散角在激光器 內(nèi)部或者激光器外部用至少一個(gè)射束整形的光學(xué)器件來(lái)產(chǎn)生。
4.按權(quán)利要求1到3所述的方法，其特征在于，通過(guò)在所述射束整形的光學(xué)器件中產(chǎn)生 或者擴(kuò)大像差的數(shù)值來(lái)產(chǎn)生所述輻射份額的更大的發(fā)散角。
5.按權(quán)利要求1到4所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生或者在數(shù)值方面擴(kuò)大正的和/或負(fù) 的球面像差和/或色像差。
6.按權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件中的像 差，即使用衍射的、折射的和/或散射的光學(xué)元件。
7.按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，使用由具有發(fā)射的和/或反射的性能的固態(tài) 的、液態(tài)的和/或氣態(tài)的材料或介質(zhì)構(gòu)成的光學(xué)元件。
8.按權(quán)利要求4到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，光學(xué)器件中的像差通過(guò)以下方 式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，使用由至少一個(gè)凹入的和一個(gè)凸出的光學(xué)的界面構(gòu)成的組合。
9.按權(quán)利要求4到8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用實(shí)現(xiàn)像差的光學(xué)器件同時(shí)實(shí) 施激光輻射的準(zhǔn)直和/或聚焦。
10.按權(quán)利要求4到9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，光學(xué)器件中的像差通過(guò)以下 方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即，使用至少一個(gè)具有至少一個(gè)非球面的表面的光學(xué)元件。
11.按權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述光學(xué)元件構(gòu)造為軸棱鏡或者構(gòu)造為 菲涅耳光學(xué)器件。
12.按權(quán)利要求4到11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，光學(xué)器件中的像差通過(guò)至少 一個(gè)具有在側(cè)向和/或軸向上變化的折射率的光學(xué)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
13.按權(quán)利要求3到12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述射束整形的光學(xué)器件如 此構(gòu)造為自適應(yīng)的光學(xué)器件，從而能夠調(diào)節(jié)所述像差的數(shù)值和/或在側(cè)向和/或軸向上的 分布。
14.按權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在加工之前和/或加工過(guò)程中有控制地或 者有調(diào)整地進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便與工藝參數(shù)如材料類(lèi)型、材料厚度、加工速度和/或激光功率相 匹配。
15.按權(quán)利要求1到14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，使用輻射份額的更大的發(fā)散 角，以便在相互作用面的區(qū)域中產(chǎn)生指定的空間上的功率密度分布如環(huán)形分布或者平頂帽 形分布。
16.用于材料加工的裝置，該裝置具有至少一個(gè)激光輻射源和一個(gè)將激光輻射源的激 光輻射聚焦的聚焦光學(xué)器件，其中經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的稱(chēng)為射束軸線(xiàn)的光學(xué)軸線(xiàn)指向加 工平面，其中所述經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在由激光輻射和 有待加工的材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中，該裝置還具有用于將所述經(jīng)過(guò)聚焦的激光 輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在由激光輻射和材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域 中的機(jī)構(gòu)，其特征在于，如此設(shè)計(jì)所述聚焦光學(xué)器件和射束整形的光學(xué)器件，使得激光輻射 的不僅沿傳播方向在射束收縮部后面的份額而且在射束收縮部中的份額和/或沿傳播方 向在射束收縮部前面的份額發(fā)散并且由此偏離射束軸線(xiàn)，并且使得這些份額和發(fā)散角大于 那些用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件無(wú)意產(chǎn)生并堪于忍受的成像誤差影響的份額和發(fā)散角。
17.按權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，在激光器內(nèi)部或者激光器外部設(shè)置了至 少一個(gè)射束整形的光學(xué)器件以用于產(chǎn)生射束份額的更大的發(fā)散角。
18.按權(quán)利要求16或17所述的裝置，其特征在于，設(shè)置了至少一個(gè)射束整形的光學(xué)器 件以用于產(chǎn)生輻射份額的更大的發(fā)散角，其中在所述射束整形的光學(xué)器件中產(chǎn)生或者擴(kuò)大 像差的數(shù)值。
19.按權(quán)利要求16到18所述的裝置，其特征在于，在所述射束整形的光學(xué)器件中產(chǎn)生 或者在數(shù)值方面擴(kuò)大正的和/或負(fù)的球面像差和/或色像差。
20.按權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，使用衍射的、折射的和/或散射的光 學(xué)元件以用于在光學(xué)器件中實(shí)現(xiàn)像差。
21.按權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件由具有發(fā)射的和/或反射的 性能的固態(tài)的、液態(tài)的和/或氣態(tài)的材料或者介質(zhì)構(gòu)成。
22.按權(quán)利要求18到21中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述射束整形的光學(xué)器 件中使用由至少一個(gè)凹入的和一個(gè)凸出的光學(xué)的界面構(gòu)成的組合。
23.按權(quán)利要求18到22中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，產(chǎn)生像差的射束整形的光 學(xué)器件被設(shè)計(jì)為用于激光輻射的、準(zhǔn)直的和/或聚焦的光學(xué)器件。
24.按權(quán)利要求18到23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述射束整形的光學(xué)器 件中為產(chǎn)生像差而使用了至少一個(gè)具有至少一個(gè)非球面的表面的光學(xué)元件。
25.按權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述光學(xué)元件是軸棱鏡或者菲涅耳光學(xué) 器件。
26.按權(quán)利要求18到23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述射束整形的光學(xué)器 件中為產(chǎn)生像差而使用了至少一個(gè)具有在側(cè)向和/或軸向上變化的折射率的光學(xué)元件。
27.按權(quán)利要求16到26中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述射束整形的光學(xué)器件 構(gòu)造為自適應(yīng)的光學(xué)器件，借助于該光學(xué)器件能夠調(diào)節(jié)所述像差的數(shù)值和/或在側(cè)向和/ 或軸向上的分布。
28.按權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，設(shè)置了用于調(diào)節(jié)并且與工藝參數(shù)如材料 類(lèi)型、材料厚度、加工速度和/或激光功率相匹配的控制和調(diào)整機(jī)構(gòu)。
29.按權(quán)利要求16到28中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，作為射束整形的光學(xué)器件設(shè)置了機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)如此調(diào)節(jié)射束份額的更大的發(fā)散角，從而在相互作用面的區(qū)域中產(chǎn)生 指定的空間上的功率密度分布如環(huán)形分布或者平頂帽形分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于用激光輻射進(jìn)行材料加工的方法，其中未聚焦的激光輻射通過(guò)聚焦光學(xué)器件聚焦到較小的輻射橫截面上，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的稱(chēng)為射束軸線(xiàn)的光學(xué)軸線(xiàn)指向材料表面，經(jīng)過(guò)聚焦的激光輻射的從聚焦中產(chǎn)生的射束收縮部保持在由激光輻射與材料所構(gòu)成的相互作用面的區(qū)域中，激光輻射在相互作用面上部分地被吸收，使得所述相互作用面通過(guò)所誘發(fā)的材料侵蝕或者所誘發(fā)的材料擠出并且由此也通過(guò)激光輻射侵入到材料中，其中所述射束收縮部距所述相互作用面的上側(cè)面或者下側(cè)面的沿軸向方向的間距最大相當(dāng)于所述相互作用面在材料中的侵入深度的三倍的數(shù)值，其特征在于，如此進(jìn)行聚焦，使得激光輻射的不僅沿傳播方向在射束收縮部后面的份額而且在射束收縮部中的份額和/或沿傳播方向在射束收縮部前面的份額發(fā)散并且由此偏離射束軸線(xiàn)，并且這些份額和發(fā)散角大于那些用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)器件無(wú)意產(chǎn)生并且要堪于忍受的成像缺陷影響的份額和發(fā)散角。此外，本發(fā)明涉及一種用于實(shí)施所述方法的裝置。
文檔編號(hào)B23K26/06GK101883658SQ200880100360
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者D·佩特林, F·施奈德, M·尼森, W·舒爾茨 申請(qǐng)人:弗勞恩霍弗實(shí)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)