光学系统及具有其的激光加工设备的制作方法

本公开涉及激光加工的，具体涉及一种光学系统及具有其的激光加工设备。

背景技术：

1、由于具备如其高频特性(介电常数小于5.0@10ghz)、超低损耗因子、亚微米级表面的平整度以及优异的热膨胀匹配性等诸多卓越性能，玻璃基板的市场占有率占据封装基板的比例越来越大。对应地，在玻璃基板上进行通孔改性的工艺，作为实现三维互联的关键制程，对玻璃基板的性能产生极大影响。

2、目前通常采用激光诱导刻蚀技术进行玻璃通孔改性，采用超快激光诱导玻璃改性，结合湿法可是的协同作用机制实现通孔制备。然而，目前采用的该种加工方式存在焦深限制，难以实现厚基板的加工，在基板厚度较大时，加工的质量较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例致力于提供一种光学系统及具有其的激光加工设备，以解决在玻璃基板厚度较大的情况下进行通孔改性的质量较低的问题。

2、第一方面，本公开提供了一种光学系统，用于对激光进行调制。该光学系统包括第一光学元件和第二光学元件，第一光学元件和第二光学元件沿激光的传播方向依次布设。第一光学元件具有第一表面和第二表面，第一表面和第二表面沿激光的传播方向相对设置。第一表面垂直于激光的传播方向，激光经由第一表面射入第一光学元件。第二表面为圆锥面，圆锥面的轴线与激光的轴线重合，通过圆锥面调制激光形成贝塞尔光束。

3、第二光学元件包括校正单元和聚焦单元，二者布设在贝塞尔光束传播路径上。贝塞尔光束穿过校正单元，通过校正单元校正贝塞尔光束的像差。之后贝塞尔光束穿过聚焦单元，通过聚焦单元对贝塞尔光束进行聚焦。

4、在上述技术方案中，通过设置的第一光学元件对激光光束进行调制，使之由高斯光束转换为贝塞尔光束，相较于高斯光束，贝塞尔光束具有长焦深、无衍射性的特性，贝塞尔光束的能量更加集中；通过第二光学元件对贝塞尔光束进行校正、聚焦处理，使得最终获得的贝塞尔光束的能量分布更加集中，并且减少色差、球差因素对光束的可控性造成不利影响；最终制备的通孔具有更高的深宽比，垂直度更好，并且具有更低的表面粗糙度，提升制备的通孔的质量。

5、在一个具体的可实施方案中，激光透射穿过第二表面。

6、在一个具体的可实施方案中，校正单元包括三胶合透镜组。三胶合透镜组包括第一平面凸透镜、第二平面凸透镜以及平面凹透镜，三者沿贝塞尔光束的传播方向设置。第一平面凸透镜和第二平面凸透镜的平面胶合连接。第二平面凸透镜的凸面的曲率，与平面凹透镜的凹面的曲率相同。第二平面凸透镜的凸面与平面凹透镜的凹面胶合连接。

7、在一个具体的可实施方案中，校正单元还包括第一弯月透镜，第一弯月透镜的凸面与凹面沿贝塞尔光束的传播方向相对排布。

8、在一个具体的可实施方案中，校正单元还包括双胶合透镜组，双胶合透镜包括双面凸透镜与第二弯月透镜，二者沿贝塞尔光束的传播方向设置。双面凸透镜具有第一凸面与第二凸面，第二凸面的曲率，与第二弯月透镜的凹面的曲率相同。第二凸面与所述第二弯月透镜的凹面胶合连接。

9、在一个具体的可实施方案中，在校正单元包括第一弯月透镜时，第一弯月透镜位于三胶合透镜组和双胶合透镜组之间。

10、在一个具体的可实施方案中，聚焦单元包括聚焦凸透镜。聚焦凸透镜位于校正单元沿贝塞尔光束的传播方向的一侧。经由校正单元进行校正的贝塞尔光束，传播至聚焦凸透镜处进行聚焦。

11、在一个具体的可实施方案中，聚焦单元还包括前置凸透镜。激光经由第一光学元件生成贝塞尔光束后，贝塞尔光束传播至前置凸透镜进行聚焦。

12、在一个具体的可实施方案中，前置凸透镜位于校正单元与第一光学元件之间。

13、第二方面，本公开还提供一种激光加工设备，包括激光源以及如上述任一项所述的光学系统。光学系统用于对激光源发出的激光进行调制。

14、在上述技术方案中，通过设置的光学系统对激光源发出的激光进行调制处理，使得进行加工的激光光束为具有长焦深、无衍射特性的贝塞尔光束，其能量更加集中，至少在制备的通孔对应的行程中，光束无衍射，处于能量高度集中的状态，提升激光加工设备制备的通孔的质量。

1.一种光学系统，用于对激光进行调制，其特征在于，包括沿激光的传播方向依次布设的第一光学元件与第二光学元件；

2.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的光学系统，其特征在于，

5.根据权利要求3或4所述的光学系统，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的光学系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的光学系统，其特征在于，

10.一种激光加工设备，包括激光源以及如权利要求1-9任一项所述的光学系统；