[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DK2976176T3 - Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle - Google Patents

Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle Download PDF

Info

Publication number
DK2976176T3
DK2976176T3 DK14710539.9T DK14710539T DK2976176T3 DK 2976176 T3 DK2976176 T3 DK 2976176T3 DK 14710539 T DK14710539 T DK 14710539T DK 2976176 T3 DK2976176 T3 DK 2976176T3
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
optical element
laser beam
axis
directed
optical
Prior art date
Application number
DK14710539.9T
Other languages
English (en)
Inventor
Teja Roch
Dimitri Benke
Andrés Fabián Lasagni
Original Assignee
Fraunhofer Ges Forschung
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Ges Forschung filed Critical Fraunhofer Ges Forschung
Application granted granted Critical
Publication of DK2976176T3 publication Critical patent/DK2976176T3/da

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/0604Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams
    • B23K26/0608Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by a combination of beams in the same heat affected zone [HAZ]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0648Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising lenses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/064Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms
    • B23K26/0652Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by means of optical elements, e.g. lenses, mirrors or prisms comprising prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/355Texturing
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70408Interferometric lithography; Holographic lithography; Self-imaging lithography, e.g. utilizing the Talbot effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Claims (15)

  1. Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle
    1. Fremgangsmåde til udarbejdelse af en overfladestrukturering på komponenters overflader med en laserstråle, hvor laserstrålen (1) er rettet mod et diffraktivt optisk element (2) eller en akustooptisk modulator, og med det diffraktive optiske element (2) eller den akustooptiske modulator spaltes i mindst to delstråler (1.1 og 1.2), og delstrålerne (1.1 og 1.2) rettes med en vinkel α i forhold til den optiske akse af laserstrålen (1) mod mindst ét yderligere optisk element (3), som er transparent for laserstrålingen; idet - det/de yderligere optiske element(er) (3) har en første overflade og en anden overflade, som hælder i en vinkel til den optiske akse af laserstrålen (1), hvor delstrålerne (1.1 og 1.2) ændres via optisk brydning i deres stråleretning, og delstrålerne (1.1 og 1.2) fokuseres sådan med en fokuserende optisk linse (4), anbragt mellem det/de yderligere optiske element(er) (3) og en komponentoverflade, der skal behandles, at de i en fælles position med en indfaldsvinkel β i forhold til laserstrålens (1) optiske akse rammer komponentens overflade; kendetegnet ved, at afstanden d1 mellem det diffraktive optiske element (2) eller den akustooptiske modulator og det yderligere optiske element (3) ændres for at ændre interferensperioden.
  2. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1 kendetegnet ved, at delstrålerne (1.1, 1.2) rettes mod mindst ét yderligere optisk element med samme vinkel α i forhold til laserstrålens optiske akse, og/eller Delstrålerne (1.1, 1.2) rettes mod komponentens overflade med samme indfaldsvinkel β i forhold til laserstrålens (1) optiske akse.
  3. 3. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at der som mindst ét yderligere optisk element (3) indsættes en optisk prisme, en kileplade, et optisk element (3) udført på en overflade i form af en pyramide eller en pyramidestub, i form af en polyeder, i form af en kegle eller en keglestub, og som diffraktivt optisk element (2) indsættes et optisk gitter.
  4. 4. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at det diffraktive optiske element drejes omkring en akse.
  5. 5. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at der dannes en- eller todimensionelle interferensmønstre, hvis periode og/eller tilpasning kan ændres.
  6. 6. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at laserstrålen (1) med mindst ét reflekterende element (5) rettes mindst endimensionelt afbøjet mod det diffraktive optiske element (2) eller den akustooptiske modulator.
  7. 7. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at det diffraktive optiske element (2) drejes omkring en akse parallelt med den optiske akse for en laserstråle (1), der er rettet vinkelret mod det diffraktive optiske element (2).
  8. 8. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at afstanden d2 mellem det yderligere optiske element (3) og den fokuserende optiske linse (4) ændres.
  9. 9. Fremgangsmåde ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at laserstrålens (1) intensitetsprofil modificeres med et ekstra optisk element (7), og der herved navnligt opnås en ikke-rotationssymmetrisk intensitetsprofil for laserstrålen (1) eller en intensitetsprofil med et uensartet tværsnit.
  10. 10. Anordning til at gennemføre fremgangsmåden ifølge ét af de foregående krav kendetegnet ved, at en laserstråle (1) med henblik på opdeling i delstråler (1.1, 1.2) er rettet mod et diffraktivt optisk element (2) eller en akustooptisk modulator, og delstrålerne (1.1,1.2) med en vinkel α i forhold til laserstrålens (1) optiske akse er rettet mod mindst ét yderligere optisk element (3), som er transparent for laserstrålingen, og delstrålerne (1.1 og 1.2) ved hjælp af en fokuserende optisk linse (4), anbragt mellem det/de yderligere optiske element(er) (3) og en komponentoverflade, der skal behandles, i en fælles position med en indfaldsvinkel β i forhold til laserstrålens (1) optiske akse rammer komponentens overflade; kendetegnet ved, at afstanden d1 mellem det diffraktive optiske element (2) eller den akustooptiske modulator og det yderligere optiske element (3) kan ændres; idet det yderligere optiske element(er) (3) har en første overflade og en anden overflade, som hælder i en vinkel til laserstrålens (1) optiske akse, hvori delstrålerne (1.1 og 1.2) ændres via optisk brydning i deres stråleretning.
  11. 11. Anordningen ifølge krav 10 kendetegnet ved, at der som et yderligere optisk element (3) indsættes en optisk prisme, en kileplade, et optisk element (3) udført på en overflade i form af en pyramide eller en pyramidestub, i form af en polyeder, i form af en kegle eller en keglestub, og det diffraktive optiske element (2) er et optisk gitter.
  12. 12. Anordning ifølge krav 10 eller 11 kendetegnet ved, at det diffraktive optiske element (2) kan drejes omkring en akse.
  13. 13. Anordning ifølge ét af kravene 13 til 15 kendetegnet ved, at der i laserstrålens (1) eller delstrålernes (1.1, 1.2) strålegang er anbragt mindst ét reflekterende element (5), der kan drejes omkring mindst én akse.
  14. 14. Anordning ifølge ét af kravene 10 til 13 kendetegnet ved, at der er anbragt et stråledannende reflekterende eller transmitterende element (7), som over sin flade har en refleksions- eller transmissionsgradient, eller der er anbragt et adaptivt optisk element i laserstrålens (1) strålegang foran det diffraktive optiske element (2) eller den akustooptiske modulator.
  15. 15. Anordning ifølge ét af kravene 10 til 14 kendetegnet ved, at et adaptivt optisk element (7) har en uregelmæssigt krummet overflade, eller hvis overflade, som laserstrålen rettes mod, kan ændres i sin krumning.
DK14710539.9T 2013-03-21 2014-03-13 Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle DK2976176T3 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013004869.9A DE102013004869B4 (de) 2013-03-21 2013-03-21 Verfahren zur Ausbildung einer Strukturierung an Oberflächen von Bauteilen mit einem Laserstrahl
PCT/EP2014/055018 WO2014146974A1 (de) 2013-03-21 2014-03-13 Verfahren und anordnung zur ausbildung einer strukturierung an oberflächen von bauteilen mit einem laserstrahl

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DK2976176T3 true DK2976176T3 (da) 2019-01-28

Family

ID=50288059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK14710539.9T DK2976176T3 (da) 2013-03-21 2014-03-13 Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9764424B2 (da)
EP (1) EP2976176B1 (da)
DE (1) DE102013004869B4 (da)
DK (1) DK2976176T3 (da)
ES (1) ES2703948T3 (da)
PT (1) PT2976176T (da)
TR (1) TR201818480T4 (da)
WO (1) WO2014146974A1 (da)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015215743B4 (de) * 2015-08-18 2023-03-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kennzeichnungselement auf einer Oberfläche eines Bauteils
KR101826739B1 (ko) * 2016-11-21 2018-02-08 주식회사 신도리코 선형 레이저 광원을 이용한 3차원 프린터
DE102017205889B4 (de) 2017-04-06 2020-07-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung und Verfahren zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe
EP3412400A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-12 Bystronic Laser AG Beam shaper and use thereof, device for laser beam treatment of a workpiece and use thereof, method for laser beam treatment of a workpiece
DE102017211511A1 (de) 2017-07-06 2019-01-10 Technische Universität Dresden Laserstrukturierte Elektroden- und Werkstückoberflächen für das Widerstandspunktschweißen
DE102017214736B4 (de) 2017-08-23 2020-02-20 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zur gleichzeitigen Ausbildung von Oberflächenstrukturen an einem Substrat mittels direkter Laserinterferenzstrukturierung
DE102018105254B4 (de) * 2018-03-07 2020-06-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung mittels interferierender Laserstrahlung
DE102018204250B4 (de) * 2018-03-20 2023-10-12 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zum Laserstrahlschneiden von Werkstücken
CN108983560A (zh) * 2018-08-29 2018-12-11 中国科学院光电技术研究所 一种可控周期和方向的干涉光刻系统
DE102018216221B4 (de) 2018-09-24 2020-07-30 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Oberfläche auf einem Gegenstand
KR102665199B1 (ko) * 2018-11-15 2024-05-14 삼성디스플레이 주식회사 레이저 장치 및 이를 이용한 기판 식각 방법
DE102018220434A1 (de) 2018-11-28 2020-05-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zur Strukturierung von Oberflächen eines Substrates
CN109702323B (zh) * 2018-12-25 2020-05-19 吉林大学 一种深度连续可调的近4π立体角飞秒激光直写加工的方法及应用
CN109732201B (zh) * 2019-01-18 2020-05-19 吉林大学 利用三棱台棱镜进行近4π立体角飞秒激光直写加工的方法及其应用
US11686889B2 (en) 2019-02-28 2023-06-27 General Electric Company Systems and methods for direct laser melting of metals using non-diffracting laser beams
DE102019206179B4 (de) 2019-04-30 2023-06-07 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung zur Modifizierung von Oberflächen metallischer Bauteile
DE102019208106B3 (de) * 2019-06-04 2020-09-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Anordnung zur Überwachung von Laserstrukturierungsprozessen, die an Oberflächen von Bauteilen durchgeführt werden
DE102020205849A1 (de) 2020-05-08 2021-11-11 Technische Universität Dresden Anordnung optischer Elemente für die Ausbildung von Strukturmustern
WO2023135342A1 (es) * 2022-01-13 2023-07-20 Asociacion Centro Tecnologico Ceit Metodo de estructuracion de superficies tecnicas para su coloracion homogenea, maquina laser y muestra obtenida

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259443B4 (de) * 2002-12-19 2015-01-22 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Verfahren und Anordnung zur optischen Untersuchung und/oder Bearbeitung einer Probe
JP2006187783A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Disco Abrasive Syst Ltd レーザー加工装置
DE102006061066B4 (de) * 2006-12-22 2021-02-25 Carl Zeiss Ag Diffraktiv-optische Elemente-Anordnung
US8558137B2 (en) * 2008-05-07 2013-10-15 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Structure, method of forming structure, and method of laser processing objects
KR101560617B1 (ko) * 2008-09-10 2015-10-16 삼성전자주식회사 광 발생 장치 및 그 제어 방법
DE102011011734B4 (de) * 2011-02-10 2014-12-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung, Anordnung und Verfahren zur Interferenzstrukturierung von flächigen Proben
DE102011101415A1 (de) * 2011-05-10 2012-11-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optische Anordnung zur Laserinterferenzstrukturierung einer Probe mit Strahlführung gleicher Weglänge
HU231027B1 (hu) * 2011-08-23 2019-11-28 Szegedi Tudományegyetem Komplex mikrostruktúrák készítésére szolgáló új litográfiás eljárás a spektrummódosítás lehetőségével

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014146974A1 (de) 2014-09-25
US20160167165A1 (en) 2016-06-16
DE102013004869B4 (de) 2016-06-09
EP2976176B1 (de) 2018-10-03
US9764424B2 (en) 2017-09-19
TR201818480T4 (tr) 2019-01-21
ES2703948T3 (es) 2019-03-13
DE102013004869A1 (de) 2014-09-25
EP2976176A1 (de) 2016-01-27
PT2976176T (pt) 2019-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2976176T3 (da) Fremgangsmåde og anordning til udarbejdelse af en strukturering på komponenters overflader med en laserstråle
KR102132846B1 (ko) 표면을 레이저 가공하기 위한 가공 장치 및 방법
JP6837969B2 (ja) 非回折レーザビームを用いたガラス切断システムおよび方法
US20220016729A1 (en) Femtosecond laser system for processing micro-hole array
US9370843B2 (en) Device, arrangement, and method for the interference structuring of planar samples
CN107027325B (zh) 衍射光学射束成形元件
CN111992873B (zh) 用于射束成形的光学系统
CN107003531B (zh) 用于非对称光学射束成形的系统
JP7116174B2 (ja) 直接レーザ干渉構造化のための光学装置
US8653406B2 (en) Laser operating process and laser device
JP4716663B2 (ja) レーザ加工装置、レーザ加工方法、及び該加工装置又は加工方法により作製された構造体
CN109152660B (zh) 人体或动物组织切割仪器的光学聚焦系统
US12204228B2 (en) High-speed dynamic beam shaping
JP2017504483A5 (da)
KR20150005939A (ko) 레이저 방사선을 이용한 공작물 가공 방법 및 장치
JP2018535912A (ja) 透明材料のレーザ加工方法および装置
KR101425492B1 (ko) 레이저 가공 장치 및 방법
El-Khoury et al. Utilizing fundamental beam-mode shaping technique for top-hat laser intensities in direct laser interference patterning
US20230048420A1 (en) Laser processing device and method for laser-processing a workpiece
KR20230117224A (ko) 재료를 가공하기 위한 장치
JP4456881B2 (ja) レーザ加工装置
JP2023521963A (ja) レーザ加工用光学システム
Lutz et al. Optical system for multi Bessel beam high power ultrashort pulsed laser processing using a spatial light modulator
KR102580415B1 (ko) 레이저 조명기용 레이저 균질화 장치
JP2023520906A (ja) 光学装置、方法および使用