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大功率激光分束器在激光钻孔中的应用

作者:admin  时间:2023-3-29 10:04:26


用于微加工激光应用的衍射分束器

分束器是一种广泛用于高功率激光微加工的光束整形技术。衍射高功率激光分束器特别适用于提高高功率激光微加工应用的效率,包括:

激光钻孔,例如在PCB制造中。

膜和薄片的激光穿孔,如水过滤器、空气过滤器甚至食品包装的生产。

太阳能电池板上接触电极的多通道激光烧蚀,采用单模高功率光纤激光器进行微焊接,通常采用预热前点和后热退火点。


高功率激光分束器是一种激光分束器,能够精确控制激光光束阵列的分离角。高功率激光器的激光损伤阈值高,标准的分束器一般都是镀膜的。衍射高功率激光分束器通常可以产生聚焦扇形光斑阵列,衍射大功率激光分束器,也称为多点元件,是一种衍射光学元件DOE,可以被认为是相位传输光栅,将入射激光束分成衍射级数的扇形。

衍射分束器分束有一维分束器和二维分束器,二维分束器可以按照正方形、六边形或矩形阵列排列。由于分束器相位是周期性的,衍射分束器元件对光束的中心或光束尺寸不敏感,分束器角度仅由设计和激光波长决定,每个分束器角度都是固定的。与偏振分束器相比,衍射分束器的另一个优点是对偏振不敏感,在所有偏振状态下都同样有效。



使用高功率激光分束器生产太阳能电池板

激光工艺通常用于太阳能电池板的生产,激光高功率激光分束器在此类工艺中的一种常见应用是平行通道烧蚀。太阳能电池板生产的一个重要阶段是从钝化发射器后接触太阳能电池的背面去除钝化层,以便从太阳能电池板中提取电流。这可以通过使用扫描仪和F-theta设置扫描激光光斑来完成,但不分割光束,这仅限于逐通道划线。通过增加衍射分束器,可以将多个通道同时烧蚀到钝化层中,整个多点阵列通过扫描仪+F-theta设置进行扫描。

1.什么是大功率激光分束器?

衍射大功率激光分束器是一种衍射光学元件,可将入射光束精确分割成间隔和功率相同的光束

2.为什么在微加工中使用高功率激光分束器?

衍射高功率激光分束器主要用于提高微加工应用中提高产量。例如,将激光光斑拆分为7个光斑时,处理速率将是单个光斑的7倍。

3.衍射分束透镜在高功率激光微加工应用中有哪些优势?

分束器具有高精度角度、高激光损伤阈值和设计灵活性,可创建所需的任何光斑配置。它们是一个单一的,扁平的无源元件,可以根据需要产生数千个光斑,并且对入射激光的偏振不敏感。

4.分束器DOE在微加工应用中的应用在哪里?

衍射分束器适用于各种微加工应用,包括(但不限于):PCB的激光钻孔,过滤器的激光穿孔,激光太阳能电池板接触和激光微焊接。

5. 可以在衍射分束器中将激光束整形与激光分束相结合吗?

可以,衍射高功率激光分束器可以在同一表面添加光束整形功能,例如将光斑整形为平顶光斑。这通常在敏感的微加工应用中完成。



高功率激光分束器在激光钻孔中的应用

激光钻孔PCB材料,特别是柔性PCB,在微电子行业正变得越来越流行。典型的钻孔应用如下,利用紫外激光生成直径为30-100um的小通孔,通常在几毫米的相对较小的区域内具有数十到数百个通孔。为了实现合理的效率,特别是在大系列中,通常使用高功率激光分束器生成适合所需通孔位置的光斑阵列,阵列通常通过使用扫描仪和F-theta或线性载物台设置进行扫描复制。

由于衍射高功率激光分束器是DOE元件,衍射大功率激光分束器可以在同一表面添加光束整形功能。这种灵活性通常用于激光钻孔,当将激光束整形功能添加到衍射分束器时,将阵列中的光斑塑造成具有明确尺寸的平顶强度光斑。这种类型的平顶整形可提高许多钻孔应用中的工艺稳定性和边缘质量。


纹理表面

使用高功率激光分束器的激光穿孔

激光穿孔是最古老的工业激光应用之一,在新冠病毒Covid-19背景下过滤器的需求变多,激光穿孔应用也随之增加。高功率激光分束器的典型案例是大面积的软材料,例如包装塑料和滤纸。在这些应用中,高功率激光分束器能够在大的区域上打出成千上万的孔,可以提高激光的功率来进行此类加工,这样就不需要借助复杂的多头机器来解决打孔多的问题。一个衍射高功率激光分束器和大面积聚焦光学器件足以在很短的时间内在大面积区域实现全部打孔,从而实现高速生产。



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