專利名稱：一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電子計算機、微電子、航天等領(lǐng)域不斷發(fā)展，對小型電子產(chǎn)品和微電子元器件的需求日益增長，激光微細加工逐漸成為激光在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)展最快的應(yīng)用領(lǐng)域之一。由于紫外激光波長短，其聚焦點可小到亞微米數(shù)量級，從而對金屬和聚合物的微加工更具優(yōu)越性，即使在不高的脈沖能量水平下，也能得到較高的能量密度，有效地對材料進行微細加工。伴隨半導(dǎo)體泵浦固體激光技術(shù)的進步，全固體紫外激光出現(xiàn)并得到飛速發(fā)展，使得紫外激光光束質(zhì)量更好，從而使之成為激光微細加工領(lǐng)域中一種有效的加工手段，廣泛用于微電子工業(yè)和生物工程。
在利用全固體紫外激光進行微細加工過程中，在線檢測激光焦點位置是一個非常重要的工作，它直接關(guān)系到加工精度和加工工件表面質(zhì)量。但是，由于紫外激光是一種不可見激光，因此，不能直接通過觀察的方法得到激光焦點位置。而目前對激光焦點在線檢測儀器很少，尤其是用于全固體紫外激光焦點在線檢測方面更少，通常是臨時采用一些通用儀器搭配進行測量，測量的原理是激光投射在一個探頭表面，利用探頭內(nèi)部的傳感器將所得到的信號進行轉(zhuǎn)換，如光電或熱電轉(zhuǎn)換，在儀器中所觀察到的最強信號處的探頭表面位置即激光焦點位置。因此檢測過程容易受外界條件的干擾，且檢測周期長，大大延長了激光微細加工的準備時間。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是在于克服目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，利用該裝置，可以準確、快捷的檢測到激光焦點位置，并且還可以直觀地觀察到激光焦點，大大縮短了激光微細加工過程中的準備時間。
本實用新型的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置按圖1所述的技術(shù)設(shè)計方案實施。該裝置的特征在于主要由刻度腔1和玻璃窗2組成；其中，刻度腔1為空腔結(jié)構(gòu)，在刻度腔1的側(cè)壁上開有均勻分布的矩形窗口，在每個矩形窗口外表面的兩側(cè)、從刻度腔1上端面至下端面之間刻有標尺，標尺對稱地分布在窗口兩側(cè)；玻璃窗2的外形尺寸與刻度腔1內(nèi)的空腔適應(yīng)，刻度腔1的側(cè)面上均勻布置有螺紋通孔，玻璃窗2通過緊固螺釘5固定在刻度腔1內(nèi)。
刻度腔1為固體金屬或非金屬材質(zhì)，其內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)深度為4～15mm。
玻璃窗2材質(zhì)為普通玻璃。
在刻度腔1上還設(shè)置有避免加工臺面與檢測裝置直接接觸的滑片3，滑片3上開有一空腔結(jié)構(gòu)，在刻度腔1與滑片3連接的端面上設(shè)置凹陷平面，滑片3的厚度與凹陷平面到刻度腔1上端面的距離相等，采用沉頭螺釘4通過在滑片3上設(shè)置的沉頭通孔和凹陷平面上設(shè)置的相應(yīng)的螺紋盲孔，將滑片3與刻度腔1連接。通過設(shè)置滑片3，避免檢測裝置的玻璃窗2受到有油污或毛刺的加工工作臺面的破壞。
滑片3的空腔結(jié)構(gòu)外形尺寸小于或等于與玻璃窗2的外形尺寸，滑片3可以是一金屬薄板，其厚度為1～2mm，玻璃窗2的厚度與刻度腔1下端面與到凹陷平面的距離相等。
刻度腔1內(nèi)腔為圓形或者多邊形結(jié)構(gòu)，玻璃窗2、滑片3為與其配合的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。
本實用新型的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置的工作過程如下所述將本實用新型的全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置放置在激光加工工作臺表面；調(diào)整全固體紫外激光器的激光光斑位置，使其通過玻璃窗2；通過檢測裝置的矩形窗口，觀察玻璃窗2中的紫色光柱變化，調(diào)整加工工作臺高度，遲至在玻璃窗2中出現(xiàn)一個明顯的亮點，此亮點即為激光焦點，記下亮點在矩形窗口側(cè)邊標尺上的刻度值，結(jié)合加工工作臺面的高度，即可以準確檢測到激光的焦點位置。
當本實用新型的全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置放置在有油污或毛刺的加工工作臺面上時，為了避免油污或毛刺對玻璃窗2的影響，將檢測裝置裝有滑片3的一面與臺面接觸，激光從滑片3的空腔結(jié)構(gòu)進入玻璃窗2內(nèi)。
本實用新型的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測過程直觀、準確等特點，完全可滿足全固體紫外激光在微細加工中在線檢測激光焦點位置的需要。


圖1為本實用新型的全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1、刻度腔 2、玻璃窗 3、滑片4、沉頭螺釘 5、緊固螺釘
具體實施方式
如圖1所示，為本實用新型的一種實施方式，本實施例主要由刻度腔1、玻璃窗2及滑片3三部分組成。
其中刻度腔1為一八邊形空腔結(jié)構(gòu)，其深度為10mm；刻度腔1上端面設(shè)置有一深度為1mm的凹陷平面，凹陷平面四角還設(shè)置有4個螺紋盲孔；在刻度腔1的4個兩兩相對的側(cè)壁上開有4個矩形窗口，矩形窗口外表面兩側(cè)，從刻度腔1上端面至下端面還刻有標尺，標尺以窗口中心為中心對稱分布，另4個兩兩相對的側(cè)壁上設(shè)置有4個螺紋通孔；玻璃窗2為一厚度為9mm的八邊型玻璃塊，外形尺寸與刻度腔1內(nèi)空腔相適應(yīng)；滑片3為1mm厚表面光滑的不銹鋼薄板，內(nèi)開有一空腔結(jié)構(gòu)，空腔結(jié)構(gòu)外形尺寸略小于玻璃窗2外形尺寸，滑片3的四角還設(shè)置有4個沉頭通孔。利用沉頭螺釘4將滑片3固定在刻度腔1的凹陷平面上，緊固螺釘5將玻璃窗2固定在刻度腔1內(nèi)，從而構(gòu)成本實用新型的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置。
權(quán)利要求1.一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于該裝置主要由刻度腔(1)和玻璃窗(2)組成；其中，刻度腔(1)為空腔結(jié)構(gòu)，在刻度腔(1)的側(cè)壁上至少開有一個窗口，在每個窗口外表面的兩側(cè)，從刻度腔1上端面至下端面之間刻有標尺，標尺對稱分布在窗口兩側(cè)；玻璃窗(2)的外形尺寸與刻度腔(1)內(nèi)的空腔適應(yīng)，并安裝在刻度腔(1)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于在刻度腔(1)上還設(shè)置有避免加工臺面與檢測裝置直接接觸的滑片(3)，滑片(3)上開有一空腔結(jié)構(gòu)，在刻度腔1與滑片3連接的端面上設(shè)置凹陷平面，滑片(3)的厚度與凹陷平面到刻度腔(1)上端面的距離相等，采用沉頭螺釘(4)通過在滑片(3)上設(shè)置的沉頭通孔和凹陷平面上設(shè)置的相應(yīng)的螺紋盲孔，將滑片(3)與刻度腔(1)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于滑片(3)的空腔結(jié)構(gòu)外形尺寸小于或等于與玻璃窗(2)的外形尺寸，滑片(3)的厚度為1～2mm，玻璃窗(2)的厚度與刻度腔(1)下端面與到凹陷平面的距離相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于刻度腔(1)的側(cè)面上均勻布置有螺紋通孔，玻璃窗(2)通過緊固螺釘(5)固定在刻度腔(1)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于刻度腔(1)內(nèi)腔為圓形或者多邊形結(jié)構(gòu)，玻璃窗(2)、滑片(3)為與其配合的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4或5所述的一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，其特征在于刻度腔(1)的內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)深度為4～15mm。
專利摘要一種全固體紫外激光焦點位置在線檢測裝置，屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域。該裝置主要由主要由刻度腔(1)和玻璃窗(2)組成；其中，刻度腔為空腔結(jié)構(gòu)，在刻度腔的側(cè)壁上開有窗口，在每個窗口外表面的兩側(cè)對稱布置有標尺；玻璃窗通過緊固螺釘(5)固定在刻度腔內(nèi)。在刻度腔上還設(shè)置有避免加工臺面與檢測裝置直接接觸的滑片(3)，滑片上開有一使激光進入的空腔結(jié)構(gòu)，采用沉頭螺釘(4)將刻度腔和滑片連接?？潭惹粌?nèi)腔為圓形或者多邊形結(jié)構(gòu)，玻璃窗、滑片為與其配合的相應(yīng)結(jié)構(gòu)。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測過程直觀、準確等特點，完全可滿足全固體紫外激光在微細加工中在線檢測激光焦點位置的需要。
文檔編號G01B21/00GK2819189SQ20052011395
公開日2006年9月20日 申請日期2005年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月18日
發(fā)明者陳繼民, 陽建華 申請人:北京工業(yè)大學