CN110722270B - 激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法。该激光传输系统包括激光发生模块、激光调制模块以及多个激光传输模块；激光发生模块、激光调制模块和激光传输模块沿激光传输方向依次设置；激光发生模块，用于产生初始光束；激光传输模块用于将切割光束传输至待切割工件上，不同激光传输模块用于传输的切割光束的参数不同；激光调制模块，用于根据待切割工件的工艺参数，将初始光束调制为切割光束，并根据待切割工件的工艺参数和/或切割光束的参数，选择对应的激光传输模块，以建立与切割光束相适应的传输通路。本发明提供的激光传输系统可以提高多层切割的切割效率。

Description

激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法

技术领域

本发明实施例涉及激光切割技术，尤其涉及一种激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法。

背景技术

随着消费电子产品市场的不断拓展，人们对电子产品性能的需求在不断提升，生产过程中现有生产工艺面临多方面挑战。切割质量和性能的需求使得生产商使用激光切割技术替代制程中原有机械切割方式。

随着近年来超快激光技术的不断成熟，多家激光器供应商推出了工业级的超快激光光源，推动了激光切割技术在泛半导体领域的运用。超快激光之所以会引起人们的广泛兴趣是由于光在材料中传播时，热扩散深度与脉宽的平方根成正比，采用超快激光可以极大地减小加工过程中的热扩散区域，从而避免热对加工质量的影响。同时，超快激光会引起材料很强的非线性吸收从而增加材料对激光的吸收，降低加工阈值和能量在材料中的沉积体积，提升加工质量。

不同的材料对光波长具有不同的吸收特性，为达到最终的工艺效果，匹配相应的激光波长；实际切割过程，面临多层切割的需求，由于不同的材料特性，需要多种波长激光进行配合。当前的处理过程通过多步工序在多台设备进行或用传统机械切割方式处理。

发明内容

本发明提供一种激光传输系统、激光切割装置和激光切割方法，以提高多层切割的切割效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种激光传输系统，该激光传输系统包括激光发生模块、激光调制模块以及多个激光传输模块；

所述激光发生模块、所述激光调制模块和所述激光传输模块沿激光传输方向依次设置；

所述激光发生模块，用于产生初始光束；

所述激光传输模块用于将切割光束传输至待切割工件上，不同所述激光传输模块用于传输的所述切割光束的参数不同；

所述激光调制模块，用于根据待切割工件的工艺参数，将所述初始光束调制为所述切割光束，并根据所述待切割工件的工艺参数和/或所述切割光束的参数，选择对应的所述激光传输模块，以建立与所述切割光束相适应的传输通路。

第二方面，本发明实施例还提供了一种激光切割装置，该激光切割装置包括本发明实施例提供的任意一种所述的激光传输系统：

第三方面，本发明实施例还提供了一种激光切割方法，该激光切割方法适用于本发明实施例提供的任意一种所述的激光传输系统，该激光切割方法包括：

获取待切割工件的工艺参数；

根据待切割工件的工艺参数，确定所需切割光束的参数；

根据所述切割光束的参数，确定各所述激光传输模块的选用情况，以建立与所述切割光束相适应的传输通路；

开启激光发生模块，利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始激光进行调制得到所述切割光束，利用所述切割光束对待切割工件进行切割。

本发明实施例通过在同一个激光传输系统中增设激光调制模块，并设置多个激光传输模块，可以利用激光调制模块将激光发生模块产生的初始光束调制为不同参数的切割光束，以满足不同材料的切割需求。这样当面临多层切割的需求时，可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种激光传输系统的结构框图；

图2为本发明实施例二提供的一种激光传输系统的结构框图；

图3为本发明实施例三提供的一种激光传输系统的结构框图；

图4为本发明实施例四提供的一种激光传输系统的结构示意图；

图5为本发明实施例五提供的一种激光切割装置的结构示意图；

图6为本发明实施例六提供的一种激光切割方法的结构示意图；

图7为本发明实施例七提供的一种激光切割方法的结构示意图；

图8-图11为利用本发明实施例提供的激光切割方法进行切割的示意图；

图12为由本申请实施例技术方案得到的三个光斑的布局图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

如背景技术所述，由于不同的材料对光波长具有不同的吸收特性，只有当切割光束与待切割的工件的工艺参数(包括材料等)相匹配的情况下，才能达到最佳的切割效果。若待切割工件包括多个膜层且各膜层的工艺参数不同，为了能够达到最佳的切割效果，需要针对各膜层的工艺参数，选用波长与之相相匹配的切割光束。但是现有的激光传输系统只能形成一束参数(包括波长)确定的切割光束。这会使得，在切割包括多个膜层且各膜层的工艺参数不同的待切割工件时，需要利用多个激光传输系统顺次对该待切割工件的各膜层进行切割。由于每使用到一个激光传输系统，就需要执行一次将待切割工件放置于工件台上的步骤(以下简称上片)，执行一次将待切割工件与激光传输系统切割光束出射口对准的步骤(以下简称对准)，执行一次将待切割工件从工件台移除(以下简称下片)的步骤。显然这个过程中会花费大量时间用于上片、下片以及对准，致使切割效率低下。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种激光传输系统的结构框图。参见图1，该激光传输系统包括激光发生模块10、激光调制模块20以及多个激光传输模块30。激光发生模块10、激光调制模块20和激光传输模块30沿激光传输方向依次设置。激光发生模块10，用于产生初始光束。激光传输模块30用于将切割光束传输至待切割工件上，不同激光传输模块30用于传输的切割光束的参数不同。激光调制模块20，用于根据待切割工件的工艺参数，将初始光束调制为切割光束，并根据待切割工件的工艺参数和/或切割光束的参数，选择对应的激光传输模块30，以建立与切割光束相适应的传输通路。

上述技术方案通过在同一个激光传输系统中增设激光调制模块20，并设置多个激光传输模块30，可以利用激光调制模块20将激光发生模块10产生的初始光束调制为不同参数的切割光束，以满足不同材料的切割需求。这样当面临多层切割的需求时，可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

其中，切割光束的参数包括波长等。工艺参数包括材料等

由于不同的材料对光波长极为敏感，可选地，激光调制模块20包括倍频器，用于基于初始光束输出N倍频光束，且N为正整数。这样设置实质是利用倍频器对激光发生模块10产生的初始光束的波长进行调整，以使切割光束的波长与待切割材料相适应。其中，当N＝1时，1倍频光束即基频光束。

在上述技术方案中，可选地，激光传输模块30包括：扩束器(图1中未示出)，用于对传输至其内部的激光进行准直扩束；光束整形元件(图1中未示出)，用于对传输至其内部的激光进行整形处理。由于不同激光传输模块30用于传输的切割光束的参数不同，通过设置激光传输模块30包括扩束器和光束整形元件，可以有针对性地对在其内部传输的光束进行准直扩束、整形，进而提高激光切割的效果。可选地，扩束器包括扩束镜。

进一步地，在上述技术方案中，激光传输系统还可以包括控制器40；控制器40与激光调制模块20电连接，用于根据待切割工件的工艺参数和/或切割光束的参数，控制激光调制模块20选择对应的激光传输模块，以建立与切割光束相适应的传输通路。这样设置可以使得激光传输系统更加自动化、智能化，有利于满足产线需求。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种激光传输系统的结构框图。本实施例为实施例一中的一个具体示例。参见图2，N倍频光束至少包括n1倍频光束、n2倍频光束以及n3倍频光束。激光调制模块20至少还包括第一选择单元21和第二选择单元22；激光传输系统30包括3个激光传输模块，分别为第一激光传输模块31、第二激光传输模块32以及第三激光传输模块33；各激光传输模块30与不同的倍频光束相对应，且n1≠n2≠n3。

切割光束形成及传输路径包括下述方式中至少一种：激光发生模块输10出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n1倍频光束，n1倍频光束顺次经第一选择单元21和第二选择单元22后，进入第一激光传输模块31；激光发生模块10输出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n2倍频光束，n2倍频光束顺次经第一选择单元21和第二选择单元22后，进入第二激光传输模块32；以及，激光发生模块10输出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n3倍频光束，n3倍频光束经第一选择单元21后，进入第三激光传输模块33。

这样设置可以使得该激光传输系统能够形成三种不同波长的切割光束，以满足不同材料的切割需求。这样当面临多层切割的需求时，可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

其中，第一选择单元21和第二选择单元22用于调整光束的传输路径，使其进入到不同的激光传输模块30的器件。本申请对其具体结构不作限制。

示例性地，第一选择单元21和第二选择单元22为具有二选一功能的快门。这里“具有二选一功能的快门”是指该快门包括两个光束出口，在使用时，进入到该快门的光线只能从其中一个光束出口出射。

进一步地，若第一选择单元21和第二选择单元22均为具有二选一功能的快门，参见图2，可以设置在第一选择单元21关闭状态下，从倍频器23出射的光束进入第三激光传输模块33。在第一选择单元21开启状态下，从倍频器23出射的光束进入第二选择单元22。在第二选择单元22关闭状态下，进入第二选择单元22的光束进入第二激光传输模块32。在第二选择单元22开启状态下，进入第二选择单元22的光束进入第一激光传输模块31。

若需要输出n1倍频光束时，令第一选择单元21和第二选择单元22均开启，激光发生模块输10出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n1倍频光束，n1倍频光束顺次经第一选择单元21、第二选择单元22以及第一激光传输模块31输出。

若需要输出n2倍频光束时，令第一选择单元21开启，第二选择单元22关闭，激光发生模块输10出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n2倍频光束，n2倍频光束顺次经第一选择单元21、第二选择单元22以及第二激光传输模块32输出。

若需要输出n3倍频光束时，令第一选择单元21关闭，激光发生模块输10出初始光束，初始光束经倍频器23后变为n3倍频光束，n3倍频光束顺次经第一选择单元21以及第三激光传输模块33输出。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种激光传输系统的结构框图。本实施例为实施例一中的一个具体示例。由于初始光束即为基频光束，因此初始光束可以不经过倍频器直接作为基频光束进入到激光传输模块中。可选地，参见图3，N倍频光束至少包括n4倍频光束以及n5倍频光束；激光调制模块20至少还包括1个第三选择单元24和1个第四选择单元25；激光传输系统包括3个激光传输模块30，分别为第一激光传输模块31、第二激光传输模块32以及第三激光传输模块33；各激光传输模块30与不同的倍频光束相对应，且n4≠n5≠1。

切割光束形成及传输路径包括下述方式中至少一种：激光发生模块10输出初始光束，初始光束经第三选择单元24后，进入第一激光传输模块31；激光发生模块10输出初始光束，初始光束经顺次经第三选择单元24、倍频器23后变为n4倍频光束，n4倍频光束经过第四选择单元25后进入第二激光传输模块32；以及，激光发生模块10输出初始光束，初始光束经顺次经第三选择单元24和倍频器23后变为n5倍频光束，n5倍频光束经过第四选择单元25后进入第三激光传输模块33。

类似地，这样设置可以使得该激光传输系统能够形成三种不同波长的切割光束，以满足不同材料的切割需求。这样当面临多层切割的需求时，可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

其中，第三选择单元24和第四选择单元25为能够调整光束的传输路径，使其进入到不同的激光传输模块30的器件。本申请对其具体结构不作限制。

实施例四

图4为本发明实施例四提供的一种激光传输系统的结构示意图。本实施例为实施例三中的一个具体示例。参见图4，该激光传输系统中，第三选择单元24包括分光器241、第一合束器242、第二合束器243，第一子选择单元244和第二子选择单元245。激光发生模块10出射的初始激光经分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束顺次经第一合束器242、第一子选择单元244后，进入第一激光传输模块31；或者，第一子光束顺次经第一合束器242、第一子选择单元244、第二合束器243后，进入倍频器23。第二子光束顺次经第二子选择单元245、第二合束器243后，进入倍频器23；或者，第二子光束顺次经第二子选择单元245、第一合束器242、第一子选择单元244后，进入第一激光传输模块31。

其中，第一子选择单元244、第二子选择单元245和第四选择单元25为能够调整光束的传输路径，使其进入到不同的激光传输模块30的器件。本申请对其具体结构不作限制。示例性地，第一子选择单元244、第二子选择单元245、第四选择单元25均为具有二选一功能的快门。

若第一子选择单元244、第二子选择单元245和第四选择单元25均为具有二选一功能的快门，可选地，设置第一子选择单元244关闭状态下，进入第一子选择单元244的光束进入第二合束器243。第一子选择单元244开启状态下，进入第一子选择单元244的光束进入第一激光传输模块31。第二子选择单元245关闭状态下，进入第二子选择单元245的光束进入第一合束器242。第二子选择单元245开启状态下，进入第二子选择单元245的光束进入第二合束器243。第四选择单元25关闭状态下，进入第四选择单元25的光束进入第二激光传输模块32，第四选择单元25开启状态下，进入第四选择单元25的光束进入第三激光传输模块33。

这样，该激光传输系统具有两种工作模式,分别为单光束模式和双光束模式。

当该激光传输系统处于单光束模式下，若需要输出基频光束，令第一子选择单元244开启、第二子选择单元245关闭，激光发生模块10出射的初始激光经过分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束直接到达第一合束器242。第二子光束经第二子选择单元245后到达第一合束器242。第一子光束和第二子光束经第一合束器242合束后，作为基频光束，顺次经过第一子选择单元244以及第一激光传输模块31后输出。

当该激光传输系统处于单光束模式下，若需要输出n4倍频光束，令第一子选择单元244关闭、第二子选择单元245开启，第四选择单元25关闭，激光发生模块10出射的初始激光经过分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束顺次经第一合束器242、第一子选择单元244后到达第二合束器243。第二子光束经第二子选择单元245后到达第二合束器243。第一子光束和第二子光束经第二合束器243合束后，经倍频器23后变为n4倍频光束。该n4倍频光束经第四选择单元25以及第二激光传输模块32后输出。

当该激光传输系统处于单光束模式下，若需要输出n5倍频光束，令第一子选择单元244关闭、第二子选择单元245开启，第四选择单元25开启，激光发生模块10出射的初始激光经过分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束顺次经第一合束器242、第一子选择单元244后到达第二合束器243。第二子光束经第二子选择单元245后到达第二合束器243。第一子光束和第二子光束经第二合束器243合束后，经倍频器23后变为n5倍频光束。该n5倍频光束经第四选择单元25以及第三激光传输模块33后输出。

当该激光传输系统处于双光束模式下，若需要输出基频光束和n4倍频光束，令第一子选择单元244开启、第二子选择单元245开启，第四选择单元25关闭，激光发生模块10出射的初始激光经过分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束作为基频光束，顺次经第一合束器242、第一子选择单元244以及第一激光传输模块31后输出。第二子光束顺次经第二子选择单元245、第二合束器243、以及倍频器23后变为n4倍频光束。该n4倍频光束经第四选择单元25以及第二激光传输模块32后输出。

当该激光传输系统处于双光束模式下，若需要输出基频光束和n5倍频光束，令第一子选择单元244开启、第二子选择单元245开启，第四选择单元25开启，激光发生模块10出射的初始激光经过分光器241后分为第一子光束和第二子光束。第一子光束作为基频光束，顺次经第一合束器242、第一子选择单元244以及第一激光传输模块31后输出。第二子光束顺次经第二子选择单元245、第二合束器243、以及倍频器23后变为n5倍频光束。该n5倍频光束经第四选择单元25以及第三激光传输模块33后输出。

显然，当面临多层切割的需求时，无论本实施例提供的激光传输系统工作于单光束模式下，还是双光束模式下，都可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。此外，若本实施例提供的激光传输系统工作于双光束模式下，可以对待切割工件两个膜层同时进行切割，可以进一步提升切割效率。

可选地，在上述技术方案中，分光器241至少包括分光镜，合束器(包括第一合束器242和第二合束器243)至少包括合束镜。

进一步地，考虑到待切割工件上待切割的两个膜层的厚度等其他工艺参数可能不同，为了达到最佳的切割效果，在双光束模式下，需要设置用于切割这两个膜层的切割光束的能量比。由于不同待切割工件所需要的两束切割光束的能量比可能不同，为了使得该激光传输系统能够满足各种待切割工件的需求。可选地，继续参见图4，该激光调制模块20还包括至少一个衰减器26(图4中示例性地设置了两个衰减器26，用于对传输至其内部的激光能量进行衰减；衰减器26设置于由第一子选择单元244到第一激光传输模块31的光学路径中；或者，衰减器26设置于由第二合束器243到倍频器23的光学路径中。设置衰减器26可以根据待切割工件所需要的两束切割光束的能量比，对各切割光束的能量进行调整。

实施例五

图5为本发明实施例五提供的一种激光切割装置的结构示意图。参见图5，该激光切割装置包括上述任一实施例提供的激光传输系统。

本发明实施例提供的激光切割装置通过在同一个激光传输系统中增设激光调制模块，并设置多个激光传输模块，可以利用激光调制模块将激光发生模块产生的初始光束调制为不同参数的切割光束，以满足不同材料的切割需求。这样当面临多层切割的需求时，可以充分缩短上片、对准以及下片花费的时间，解决了利用现有的激光传输装置对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

可选地，该激光切割装置还包括工件台50，用于承载待切割工件在切割过程中移动。

进一步地，该控制器40还与工件台50电连接，用于在切割过程中，控制工件台50移动，以完成切割。

在上述技术方案的基础上，可选地，该激光切割装置还包括对准模块60，用于将激光传输模块30中激光出射口与工件台50对准，以及将待切割工件与工件台50对准，以达到最佳的切割效果。

实施例六

图6为本发明实施例六提供的一种激光切割方法的结构示意图。本实施例提供的激光切割方法适用于上述任一实施例提供的激光传输系统。

参见图6，该激光传输系统的激光切割方法，包括：

S110、获取待切割工件的工艺参数。

S120、根据待切割工件的工艺参数，确定所需切割光束的参数。

S130、根据切割光束的参数，确定各激光传输模块的选用情况，以建立与切割光束相适应的传输通路。

S140、开启激光发生模块，利用激光调制模块对由激光发生模块产生的初始激光进行调制得到切割光束，利用切割光束对待切割工件进行切割。

本发明实施例提供的激光切割方法，可以借助同一个激光传输系统根据待切割工件的多个膜层的结构参数，形成多个合适的切割光束，对同一待切割工件的多个膜层进行切割，可以节约时间，解决了利用现有的激光传输系统对包括多个膜层的待切割工件进行切割，切割效率低的问题，提高了切割效率。

具体地，若待切割工件A包括层叠设置第一膜层和第二膜层，切割时，第一膜层位于第二膜层背离激光传输模块的一侧，即第一膜层为内层膜，第二膜层为外层膜；S110包括：获取待切割工件中第一膜层的材料以及第二膜层的材料。S120包括：根据第一膜层的材料，确定用于对第一膜层进行切割的第一切割光束的参数；根据第二膜层的材料，确定用于对第二膜层进行切割的第二切割光束的参数。S130包括：根据第二切割光束的参数，确定与第二切割光束相匹配的激光传输模块，以建立与第二切割光束相适应的第二传输通路；根据第一切割光束的参数，确定与第一切割光束相匹配的激光传输模块，以建立与第一切割光束相适应的第一传输通路。

需要说明的是，在执行S130和S140时，可以同时形成第一传输通路和第二传输通路，开启激光发生模块，利用第一切割光束和第二切割光束同时对该待切割工件A进行切割，待切割完毕后关闭激光发生模块。

或者，由于待切割工件A中第一膜层位于第二膜层背离激光传输模块的一侧，可以先后利用第二切割光束和第一切割光束对待切割工件A进行切割。具体地，形成第二传输通路，开启激光发生模块，利用第二切割光束对待切割工件A中的第二膜层(即外层膜)进行切割，待该第二膜层切割完毕后关闭激光发生模块。然后形成第一传输通路，开启激光发生模块，利用第一切割光束对待切割工件A中的第一膜层(即内层膜)进行切割，待该第一膜层切割完毕后关闭激光发生模块。

进一步地，若先后利用第二切割光束和第一切割光束对待切割工件A进行切割，在实际切割时，第二切割光束和第一切割光束的移动轨迹可以有多种。例如第二切割光束和/或第一切割光束在切割任意相邻两行之间的区域时，沿由左侧到右侧方向移动，或者沿由右侧到左侧方向移动。或者第二切割光束沿蛇形轨迹完成切割后，第一切割光束走反向蛇形轨迹完成切割。这样切割过程较为连贯，缩短切割时间。

实施例七

图7为本发明实施例七提供的一种激光切割方法的结构示意图。本实施例提供的激光切割方法为实施例六中的一个具体示例。本实施例提供的激光切割方法尤其适用于实施例四提供的激光传输系统的双光束模式。图8-图11为利用该激光切割方法进行切割的示意图。

参见图8-图11，该待切割工件70包括m行p列(图中示例性地设置4行4列)重复单元71，第一切割光束B和第二切割光束C之间的距离等于重复单元71在列方向的边长的q倍。待切割工件70包括层叠设置的第一膜层和第二膜层。切割时，第一膜层位于第二膜层背离激光传输模块的一侧，即第一膜层为内层膜，第二膜层为外层膜

该激光传输系统的激光切割方法，包括：

S110、获取待切割工件的工艺参数。

S120、根据待切割工件的工艺参数，确定所需切割光束的参数。

S130、根据切割光束的参数，确定各激光传输模块的选用情况，以建立与切割光束相适应的传输通路。

S141、开启激光发生模块，利用激光调制模块对由激光发生模块产生的初始激光进行调制，得到第二切割光束，沿行方向，单独利用第二切割光束对第1行至第q行重复单元的第二膜层进行切割。

示例性地，图8-图11中，令第一切割光束B和第二切割光束C之间的距离等于重复单元71在列方向的边长，即q＝1。

参见图8，第二切割光束C位于第一行和第二行之间，以将第一行和第二行之间的第二膜层(即外层膜)切割开来。

S142、利用激光调制模块对由激光发生模块产生的初始激光进行调制，得到第二切割光束和第一切割光束，第二切割光束和第一切割光束同步对待切割工件进行切割；沿行方向，第二切割光束对第q+1行至第m-1行重复单元的第二膜层进行切割，第一切割光束对第1行至第m-p-1行重复单元的第一膜层进行切割；

参见图9，第二切割光束C沿列方向移动一个重复单元的边长，使得第二切割光束C位于第二行和第三行之间，以将第二行和第三行之间的第二膜层(即外层膜)切割开来。同时将第一切割光束B聚集于第一行和第二行之间，以将第一行和第二行之间的第一膜层(即内层膜)切割开来。

参见图10，然后，第二切割光束C沿列方向移动一个重复单元的边长，使得第二切割光束C位于第三行和第四行之间，以将第三行和第四行之间的第二膜层(即外层膜)切割开来。同时将第一切割光束B沿列方向移动一个重复单元的边长，最终使得第一切割光束B聚集于第二行和第三行之间，以将第二行和第三行之间的第一膜层(即内层膜)切割开来。

S143、利用激光调制模块对由激光发生模块产生的初始激光进行调制，得到第一切割光束，沿行方向，单独利用第一切割光束对第m-p行至第m-1行重复单元的第一膜层进行切割。

参见图11，将第一切割光束B沿列方向移动一个重复单元的边长，使得第一切割光束B聚集于第三行和第四行之间，以将第三行和第四行之间的第一膜层(即内层膜)切割开来。

其中，m≥3，1≤q≤m-2，p≥1，且m、p和q均为正整数。

在上述技术方中，可以对待切割工件的两个膜层同时进行切割，可以进一步提升切割效率。

需要说明的是，本实施例为了说明双光束模式下切割的详细过程，以逐行推进切割为例进行说明，但不构成对本申请的限制。在实际切割时，可以逐列推进切割。与对重复单元71逐个进行切割的方案相比，采用逐行或逐列推进切割的方式可以进一步提高切割效率。

进一步地，考虑到实施例四中的激光传输系统包括三个激光传输模块，可以形成三种参数的切割光束，进而可以在切割工件上形成三个光斑。图12为由本申请实施例技术方案得到的三个光斑的布局图。可选地，如图12，在S141之前，调整三个激光传输模块的相对位置，使得光斑1和光斑2构建的直线与光斑1和光斑3构成的直线正交，并且光斑1和光斑2的间距与重复单元71边长d1成倍数关系，光斑1和光斑3的间距与重复单元71边长d2成倍数关系。这样在完成逐行推进切割后，可以立即进行逐列推进切割，进一步提高切割效率。

继续参见图8-图11，第一切割光束B在第一膜层(即内层膜)上形成的光斑尺寸小于或等于第二切割光束C在第二膜层(即外层膜)上形成的光斑尺寸。这样可以保证在切割第一膜层时不会切割到第二膜层，可以达到较佳的切割效果。

对于重复单元存在倒角的情况，现有的切割方法通过降低切割光束相对于待切割工件的移动速度来形成倒角。而若本申请中激光传输系统包括衰减器，可以在保证切割光束相当于待切割工件移动速度不变的情况下，通过衰减器对切割光束的能量进行调整，以达到倒角处较佳的切割效果。这样有利于缩减切割花费的时间，提高切割效率。

在实际切割时，第二切割光束C和第一切割光束B的移动轨迹可以有多种。以第二切割光束C为例进行说明，可以设置第二切割光束C在切割任意相邻两行之间的区域时，沿由左侧到右侧方向移动，或者沿由右侧到左侧方向移动。

可选地，还可以设置第二切割光束C沿蛇形轨迹完成切割。这样设置可以使得切割更加的便捷，有利于进一步提高切割效率。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (14)

1.一种激光传输系统，其特征在于，包括激光发生模块、激光调制模块以及多个激光传输模块；

所述激光发生模块、所述激光调制模块和所述激光传输模块沿激光传输方向依次设置；

所述激光发生模块，用于产生初始光束；

所述激光传输模块用于将切割光束传输至待切割工件上，不同所述激光传输模块用于传输的所述切割光束的参数不同；

所述激光调制模块，用于根据待切割工件的工艺参数，将所述初始光束调制为所述切割光束，并根据所述待切割工件的工艺参数和/或所述切割光束的参数，选择对应的所述激光传输模块，以建立与所述切割光束相适应的传输通路；

所述激光调制模块包括倍频器，用于基于所述初始光束输出N倍频光束，且N为正整数。

2.根据权利要求1所述的激光传输系统，其特征在于，

所述N倍频光束至少包括n1倍频光束、n2倍频光束以及n3倍频光束；

所述激光调制模块至少包括第一选择单元和第二选择单元；

所述激光传输系统包括3个所述激光传输模块，分别为第一激光传输模块、第二激光传输模块以及第三激光传输模块；各所述激光传输模块与不同的所述倍频光束相对应；

所述切割光束形成及传输通路包括下述方式中至少一种：

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经所述倍频器后变为所述n1倍频光束，所述n1倍频光束顺次经所述第一选择单元和所述第二选择单元后，进入所述第一激光传输模块；

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经所述倍频器后变为所述n2倍频光束，所述n2倍频光束顺次经所述第一选择单元和所述第二选择单元后，进入所述第二激光传输模块；以及

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经所述倍频器后变为所述n3倍频光束，所述n3倍频光束经所述第一选择单元后，进入所述第三激光传输模块；

其中，n1、n2以及n3为正整数，且n1≠n2≠n3。

3.根据权利要求1所述的激光传输系统，其特征在于，

所述N倍频光束至少包括n4倍频光束以及n5倍频光束；

所述激光调制模块至少还包括1个第三选择单元和1个第四选择单元；

所述激光传输系统包括3个所述激光传输模块，分别为第一激光传输模块、第二激光传输模块以及第三激光传输模块；各所述激光传输模块与不同的所述倍频光束相对应；

所述切割光束形成及传输通路包括下述方式中至少一种：

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经所述第三选择单元后，进入所述第一激光传输模块；

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经顺次经所述第三选择单元和所述倍频器后变为所述n4倍频光束，所述n4倍频光束经过所述第四选择单元后，进入所述第二激光传输模块；以及

所述激光发生模块输出所述初始光束，所述初始光束经顺次经所述第三选择单元和所述倍频器后变为所述n5倍频光束，所述n5倍频光束经过所述第四选择单元后，进入所述第三激光传输模块；

其中，n4和n5为正整数，且n4≠n5≠1。

4.根据权利要求3所述的激光传输系统，其特征在于，

所述第三选择单元包括分光器、第一合束器、第二合束器，第一子选择单元和第二子选择单元；

所述激光发生模块出射的初始光束经所述分光器后分为第一子光束和第二子光束；

所述第一子光束顺次经所述第一合束器、所述第一子选择单元后，进入所述第一激光传输模块；或者，所述第一子光束顺次经所述第一合束器、第一子选择单元、所述第二合束器后，进入所述倍频器；

所述第二子光束顺次经所述第二子选择单元、所述第二合束器后，进入所述倍频器；或者，所述第二子光束顺次经所述第二子选择单元、所述第一合束器、所述第一子选择单元后，进入所述第一激光传输模块。

5.根据权利要求4所述的激光传输系统，其特征在于，

所述激光调制模块还包括至少一个衰减器，用于对传输至其内部的激光能量进行衰减；

所述衰减器设置于由所述第一子选择单元到所述第一激光传输模块的光学路径中，或者，所述衰减器设置于由所述第二合束器到所述倍频器的光学路径中。

6.根据权利要求1所述的激光传输系统，其特征在于，

所述激光传输模块包括：

扩束器，用于对传输至其内部的激光进行准直扩束；

光束整形元件，用于对传输至其内部的激光进行整形处理。

7.根据权利要求1所述的激光传输系统，其特征在于，还包括控制器；

所述控制器与所述激光调制模块电连接，用于根据待切割工件的工艺参数和/或所述切割光束的参数，控制所述激光调制模块，选择对应的所述激光传输模块，以建立与所述切割光束相适应的传输通路。

8.一种激光切割装置，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的激光传输系统。

9.根据权利要求8所述的激光切割装置，其特征在于，所述激光切割装置还包括工件台，用于承载待切割工件在切割过程中移动。

10.根据权利要求9所述的激光切割装置，其特征在于，还包括对准模块，用于将所述激光传输模块中激光出射口与所述工件台对准，以及将待切割工件与所述工件台对准。

11.一种适用于权利要求1-7任一项所述的激光传输系统的激光切割方法，其特征在于，包括：

获取待切割工件的工艺参数；

根据待切割工件的工艺参数，确定所需切割光束的参数；

根据所述切割光束的参数，确定各所述激光传输模块的选用情况，以建立与所述切割光束相适应的传输通路；

开启激光发生模块，利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始光束进行调制得到所述切割光束，利用所述切割光束对待切割工件进行切割。

12.根据权利要求11所述的激光切割方法，其特征在于，

所述待切割工件包括层叠设置第一膜层和第二膜层，切割时，所述第一膜层位于所述第二膜层背离所述激光传输模块的一侧；

所述获取待切割工件的工艺参数，包括：获取所述待切割工件中所述第一膜层的材料以及所述第二膜层的材料；

所述根据待切割工件的工艺参数，确定所需切割光束的参数，包括：根据所述第一膜层的材料，确定用于对所述第一膜层进行切割的第一切割光束的参数；根据所述第二膜层的材料，确定用于对所述第二膜层进行切割的第二切割光束的参数；

所述根据所述切割光束的参数，确定各所述激光传输模块的选用情况，以建立与所述切割光束相适应的传输通路，包括：

根据所述第二切割光束的参数，确定与所述第二切割光束相匹配的所述激光传输模块，以建立与所述第二切割光束相适应的第二传输通路；根据所述第一切割光束的参数，确定与所述第一切割光束相匹配的所述激光传输模块，以建立与所述第一切割光束相适应的第一传输通路。

13.根据权利要求12所述的激光切割方法，其特征在于，

所述待切割工件包括m行p列个重复单元，所述第一切割光束和所述第二切割光束之间的距离等于所述重复单元在列方向的边长的q倍；

所述开启激光发生模块，利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始光束进行调制得到所述切割光束，利用所述切割光束对待切割工件进行切割，包括：

开启激光发生模块，利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始光束进行调制，得到所述第二切割光束，沿行方向，单独利用所述第二切割光束对第1行至第q行所述重复单元的所述第二膜层进行切割；

利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始光束进行调制，得到所述第二切割光束和所述第一切割光束，所述第二切割光束和所述第一切割光束同步对所述待切割工件进行切割；沿行方向，所述第二切割光束对第q+1行至第m-1行所述重复单元的所述第二膜层进行切割，所述第一切割光束对第1行至第m-p-1行所述重复单元的所述第一膜层进行切割；

利用所述激光调制模块对由所述激光发生模块产生的所述初始光束进行调制，得到所述第一切割光束，沿行方向，单独利用所述第一切割光束对第m-p行至第m-1行所述重复单元的所述第一膜层进行切割；

其中，m≥3，1≤q≤m-2，p≥1，且m、p和q均为正整数。

14.根据权利要求13所述的激光切割方法，其特征在于，

所述第一切割光束在所述第一膜层上形成的光斑尺寸小于或等于所述第二切割光束在所述第二膜层上形成的光斑尺寸。

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