[发明专利]一种基于微纳激光冲击波三维无损标识的方法和装置

权利要求书

1.一种基于微纳激光冲击波三维无损标识的方法，其特征在于：将激光冲击波作为材料发生塑性变形的力源，基于微纳米量级的激光冲击光斑，利用计算机编程控制的轨迹多次冲击形成所需的标记，并具有标识信息获取和识别转换功能，具体实施过程如下：

根据标识的标记区尺寸、图案和材料要求，选择约束层；利用计算机编程控制形成与标识相符的激光冲击的轨迹；

(2)根据图案的复杂程度和塑性变形的深浅，选择激光冲击的脉冲能量、脉冲宽度、冲击次数以及激光冲击轨迹；激光发生器产生能量在100-500μJ、持续时间为10-50ns的激光脉冲，冲击次数1～100次，激光束的光斑模式可以是基模或多模；激光束汇聚在工件表面的吸收层上；吸收层表层汽化、电离、形成等离子体爆炸，产生高幅冲击波，在冲击波力效应的作用下材料发生塑性变形；由于每一点的激光冲击能量、脉冲宽度、冲击次数不同，材料塑性变形量不同，从而得到深度不同的微凹坑，形成三维的标记。

(3)提取激光冲击微凹坑的深度信息、凹坑的大小作为三维标识的编码和识别特征。

(4)通过在CCD标识信息获取装置和识别转换系统，测量图案的变形量及误差，根据反馈的信息实现对零件的在线再加工和修改，制造和预定要求一致的标识。

2.根据权利要求1所述的一种基于微纳激光冲击波三维无损标识的方法，其特征在于：约束层为K9玻璃或者水幕。

3.实施基于微纳激光冲击波三维无损标识的方法的装置，包括激光器、光束空间调制器、工件夹具系统、计算机控制系统、CCD标识信息获取装置和识别转换系统，其特征在于：计算机编程控制系统分别控制激光发生器、工件夹具系统和CCD标识信息获取装置，工件夹具系统包括覆盖吸收层的工件、工件夹具、工作台。

4.权利要求4所述的实施基于微纳激光冲击波三维无损标识的方法的装置，其特征在于：吸收层由两组不同组份的GN-521有机硅凝胶液以及添加剂按一定配方混合而成或为铝箔。