[发明专利]一种激光整形方法及整形后激光硬化处理设备及方法

权利要求书

1.一种激光整形方法，具体步骤为：1)根据衍射级数和各衍射级之间需要的强度比，通过标量衍射理论计算出二值位相光学转换元件的位相分布；2)根据二值位相光学转换元件的位相分布制作光学转换元件；3)激光束照射步骤2)中的光学转换元件，即可将激光束光斑整形为各衍射级间强度分布不均匀的光斑。

2.如权利要求1所述的激光整形方法，其特征在于，所述激光束光源为Nd:YAG激光器，波长为1064nm。

3.如权利要求1所述的激光整形方法，其特征在于，所述激光整形方法中，衍射级的个数为三个，三个衍射级之间的强度比为1∶2∶3。

4.如权利要求3所述的激光整形方法，其特征在于，所述激光束通过所述光学转换元件转换得到的光斑为山谷型强度分布点阵光斑。

5.如权利要求1所述的激光整形方法，其特征在于，步骤2)中制作光学转换元件之前，通过优化算法对所述光学转换元件的位相分布进行优化。

6.如权利要求1所述的激光整形方法，其特征在于，步骤2)中光学转换元件的制作步骤为：1)根据光学转换元件的位相分布，利用电子束图形发生器制作掩模板；2)通过接触式光刻法，将掩模板图案转移到涂有光刻胶的光学玻璃上；3)利用感应耦合等离子刻蚀技术或者湿法刻蚀技术，将图案刻蚀到光学玻璃上得到光学转换元件。

7.一种激光硬化处理设备，其特征在于，包括激光器、扩束镜、如权利要求1-6任一项所述的光学转换元件和聚焦透镜，该光学转换元件设置在扩束镜和聚焦透镜之间，激光器照射扩束镜产生平行光束经所述光学转换元件和聚焦透镜在聚焦透镜焦平面上得到各衍射级间强度分布不均匀的光斑。

8.一种采用如权利要求7所述的激光硬化处理设备进行激光硬化处理的方法，具体为：激光硬化处理设备的聚焦透镜的焦平面处设置待处理材料，通过激光器照射扩束镜产生平行光束经光学转换元件和聚焦透镜，各衍射级间强度分布不均匀的光斑照射所述待处理材料。

9.如权利要求8所述的激光整形方法，其特征在于，所述待处理材料为金属材料。

10.如权利要求9所述的激光整形方法，其特征在于，所述金属材料为铁、铜或者合金材料。