不同扩束镜对激光切割质量的影响研究

尹同芳 覃贤德 梁燎原 林小波

广东正业科技股份有限公司

1 引言

紫外激光切割加工技术，近年来在智能手机、平板电脑等轻、薄多功能电子产品中的挠性板、刚挠结合板上获得广泛应用。其原因是传统机加工已无法满足高精度、外形公差严、低损伤的要求，同时激光切割技术还可达到切割边窄，速度快，热影响小，节省材料等优点。这种外形加工技术已获得众多高端印刷板厂的认可和推广使用。

在激光技术的许多应用领域中，光束质量至关重要。激光材料加工[1]，光学信息处理、存储和记录，激光的医学临床应用等领域，对光束质量有很高的要求。在激光加工中尤其对发散角和聚焦光斑的要求很高[2]。激光光束质量不仅影响激光加工设备的整体性能，也极大地影响激光技术的应用水平。通常激光器发出的激光束的空间强度分布呈高斯分布，即高斯激光束。从激光器发出的激光束具有一定的发散角，在激光加工中，希望激光束尽可能接近平行光[2][3]。

扩束镜是能够改变激光光束直径和发散角的透镜组件。只有通过扩束镜的调节使激光光束变为准直（平行）光束，才能利用聚焦镜获得细小的高功率密度光斑[3]。本文对比了不同扩束镜对切割质量的影响，采用扩束镜1获得了高质量的光束，得到了良好的切割效果，满足了客户对切割的要求。

2 扩束镜原理

图1 扩束镜原理示意图

通常，对激光进行扩束的折射结构形式有伽利略式和开普勒式两种[4][5]。……