[发明专利]一种基于激光双波复合加工调整微深孔形状和形貌的系统

说明书

技术领域

本发明属于激光微加工技术领域，具体涉及一种基于激光双波复合加工调整微深孔形状和形貌的系统。

背景技术

自20世纪60年代激光发明以来，激光技术被广泛应用到各个领域，如微/纳加工、微电子学、无线电通讯、测量系统、医学和材料科学等。其中，激光微加工技术以其优越的性能，越来越受到人们的关注，与传统的机械加工、化学蚀刻或电镀腐蚀等方法相比，激光微加工是一种非接触式、精确度高、重复性好、边界影响性小及适应性广泛的加工技术，它提供了多种加工方法，如刻蚀、焊接、打孔、切割、表面熔凝、合金化、非晶化和冲击硬化等，几乎可以胜任现代多种多样的工程材料的加工，如金属、半导体和超导体等。

对于激光的微深孔加工，一直以来，人们更多的关注微小孔的加工效率，却忽视了对微小孔形状和形貌的研究，事实上，小孔的形状和形貌也是评价加工性能的重要指标。目前，对于激光微加工小孔的形状和形貌研究，主要以单个波长下的激光参数，如能量密度，脉冲数，聚焦原件等，的优化为主，然而，这种优化在很大程度上受到激光波长自身特性的限制，具体而言，就是靶材在不同波长下不同的吸收率，反射率和透射率，决定了靶材被不同激光波长照射时不同的能量吸收和传递，从而造成了不同的烧蚀机制，最终获得了不同的烧蚀小孔的形状和形貌。对于单一波长下的靶材照射，获得的微深孔的形状有限，同时，对微深孔的形貌的改进亦受到限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于激光双波复合加工调整微深孔形状和形貌的系统，具有调整微深孔形状及改进微深孔形貌的优点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于激光双波复合加工调整微深孔形状和形貌的系统，包括激光器1，激光器1发出两种不同波长的激光，一条光路依次通过第一衰减器2、第一光阑4、二向色镜6、快门8、透镜9照射在靶材10上，另一条光路依次通过第二衰减器3、第二光阑5、反射镜7、二向色镜6后与第一条光路汇合，实现了两路光的共线，靶材10固定在工作台11上，工作台11的控制端和计算机12连接。

本发明的优点：整合了两束不同波长的激光对靶材进行照射，同时调控两波长的光斑和能量的大小，两波长下辐照脉冲数的多少，及两波长辐照靶材的顺序和时间的差值，最终获得了完全不同于单波长激光加工下的微深孔形状，同时，对微深孔的形貌亦有所改进，具有调整微深孔形状及改进微深孔形貌的优点。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参见附图，一种基于激光双波复合加工调整微深孔形状和形貌的系统，包括激光器1，激光器1发出两种不同波长的激光，一条光路依次通过第一衰减器2、第一光阑4、二向色镜6、快门8、透镜9照射在靶材10上，另一条光路依次通过第二衰减器3、第二光阑5、反射镜7、二向色镜6后与第一条光路汇合，实现了两路光的共线，靶材10固定在工作台11上，工作台11的控制端和计算机12连接。

本发明的工作原理为：通过调整激光器1发出两种不同波长的激光，使两束光以不同的顺序及时间差对靶材10进行照射，最终获得了完全不同于单波长激光加工下的微深孔形状，同时，对微深孔的形貌亦有所改进。

通过调整第一衰减器2、第二衰减器3能够控制两条光路上能量的大小；通过快门8能够控制照射在靶材10上的脉冲数量；通过第一光阑4、第二光阑5能够调整两条光路的光斑大小；通过工作台11能够调控靶材10的被照射位置；通过计算机12能够调整工作台11的位置。