[发明专利]多功能超快激光微细加工系统及其方法有效
申请号: | 201711215878.7 | 申请日: | 2017-11-28 |
公开(公告)号: | CN107717215B | 公开(公告)日: | 2023-07-21 |
发明(设计)人: | 冯爱新;杨海华;张津超;薛伟;赵莹;程好;陈欢;贾天代;刘勇 | 申请(专利权)人: | 温州大学 |
主分类号: | B23K26/06 | 分类号: | B23K26/06;B23K26/0622;B23K26/064;B23K26/38 |
代理公司: | 江苏圣典律师事务所 32237 | 代理人: | 王玉国 |
地址: | 325000 浙江省温州市瓯海经济*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 多功能 激光 微细 加工 系统 及其 方法 | ||
本发明涉及多功能超快激光微细加工系统及方法,超快激光器输出端设倍频模块,倍频模块输出端有三个波段出光口,第一波段输出光路上设第一光路传输模组,第二波段输出光路上设第二光路传输模组,其输出的光束经合束镜合为一束,合束镜输出端依次设第一光路切换装置、第二光路切换装置和第三光路切换装置,第三波段输出光路上设第三光路传输模组,第三光路传输模组输出的光束处于另一光路上,第三光路传输模组输出端依次设第四光路切换装置、第五切换装置和第六反射镜,其中心在垂直方向上分别与第一光路切换装置、第二光路切换装置和第三光路切换装置的中心对齐,其垂直射出端光路均设光阑,光阑输出端设加工模块。实现数种组合方式的加工模式。
技术领域
本发明涉及一种多功能超快激光微细加工系统,属于激光加工技术领域。
背景技术
随着激光技术的发展,激光加工正在以前所未有的速度进入到传统工业的各个领域,对传统加工技术而言是一种革命性的挑战。按照激光的脉冲宽度进行分类,激光可分为连续激光、长脉冲激光,短脉冲激光和超快激光,各种脉宽的激光根据特性有不同的应用领域。其中超快激光具有“超精细”和“无热影响”的加工特点,基于超快激光的微纳加工技术,理论上实现了对加工材料的无选择性和无热影响区域,有着无可替代的优势,近年来已成为研究的热点。
超快激光维纳技术将加工精度延伸至微米或纳米量级,突破光学微加工方法的精度极限。现有的超快激光加工设备一方面功能较单一,只能用于钻孔、刻蚀或切割等,且三维加工能力较弱;另一方面,根据材料的不同,需要选择不同波长的光进行加工,这就需要特定波长的激光加工设备,成本大。对于材料多样、加工方式多样的要求无法在同一设备上完成,不便于超快激光微纳加工的理论研究和应用基础研究。
专利号201610408296.X公开了一种超快激光微细加工系统,通过分光器将光束分两路输出,实现了两种功能的激光加工,但这种方式能量损失大,加工效率不高,且对材料的选择范围有所限制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种多功能超快激光微细加工系统及其方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
多功能超快激光微细加工系统,特点是:超快激光器输出端设有倍频模块,倍频模块输出端有三个波段的出光口,其第一波段输出光路上设有第一光路传输模组,第二波段输出光路上设有第二光路传输模组,第一光路传输模组和第二光路传输模组输出的光路上设有合束镜,光束经合束镜合为一束使其处于同一光路上,合束镜输出端依次设有第一光路切换装置、第二光路切换装置和第三光路切换装置,第三波段输出光路上设有第三光路传输模组,第三光路传输模组输出的光束处于另一光路上,第三光路传输模组输出端依次设有第四光路切换装置、第五切换装置和第六反射镜,第四光路切换装置、第五切换装置和第六反射镜的中心在垂直方向上分别与第一光路切换装置、第二光路切换装置和第三光路切换装置的中心对齐,第一光路切换装置垂直射出端光路上设有第一光阑,第二光路切换装置垂直射出端光路上设有第二光阑,第三光路切换装置垂直射出端光路上设有第三光阑,第一光阑输出端设有多光束并行加工模块,第二光阑输出端设有三维扫描振镜加工模块,第三光阑输出端设有钻孔加工模块。
进一步地,上述的多功能超快激光微细加工系统,其中,所述超快激光器为皮秒激光器或纳秒激光器。
进一步地,上述的多功能超快激光微细加工系统,其中,所述第一光路传输模组包含第一偏振转换装置以及第一扩束镜,第一偏振转换装置位于第一波段输出光路上,第一扩束镜位于第一偏振转换装置的输出端。
进一步地,上述的多功能超快激光微细加工系统,其中,所述第一偏振转换装置与第一扩束镜之间设有反射镜,镀有1030nm高反膜。
进一步地,上述的多功能超快激光微细加工系统,其中,所述第二光路传输模组包含第二偏振转换装置以及第二扩束镜,第二偏振转换装置位于第二波段输出光路上,第二扩束镜位于第二偏振转换装置的输出端。
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