[发明专利]一种飞秒激光薄膜微群孔制造方法

权利要求书

1.一种飞秒激光薄膜微群孔运动旋切式制造方法，用于加工环地球卫星轨道有效载荷装置的热控薄膜,其包括以下步骤：

提供一对射式激光定位传感器，所述传感器具有发射端与接收端，所述发射端与接收端位于所述热控薄膜原子层异位空间且相对冲孔位置沿薄膜传递方向的下游；

在热控薄膜上冲击出一排基准孔；

以上述基准孔为引导孔，通过上述传感器输出的信号传递给控制单元控制薄膜打孔位置；

聚焦镜和反射镜在直线电机驱动下沿所述热控薄膜宽幅方向往复平移运动，当定位于热控薄膜边缘第一孔位后，飞秒激光开启，激光束经由振镜形成扫描光束；

所述扫描光束经过所述反射镜到达所述聚焦镜，经聚焦镜聚焦后照射至所述热控薄膜，由上述振镜旋转作用形成激光束旋切冲孔；

超快激光单光子照射至所述热控薄膜表面后，直接将碳碳键和碳氮键通过光化学作用分解。

2.根据权利要求1所述的飞秒激光薄膜微群孔运动旋切式制造方法，冲孔完成一个孔后，所述聚焦镜和反射镜同时运动到下一个孔的位置，依次完成一排孔的冲孔。

3.根据权利要求1所述的飞秒激光薄膜微群孔运动旋切式制造方法，冲孔过程中，所述聚焦镜和反射镜在直线电机上运动，所述振镜固定在一侧。

4.一种飞秒激光薄膜微群孔振镜群孔制造方法，用于加工环地球轨道有效载荷装置的热控薄膜，包括以下步骤：

提供一对射式激光定位传感器，所述传感器具有发射端与接收端，所述发射端与接收端位于所述热控薄膜原子层异位空间且相对冲孔位置沿薄膜传递方向的下游；

在热控薄膜上冲击出一排基准孔；

以上述基准孔为引导孔，通过上述传感器输出的信号传递给控制单元控制薄膜打孔位置；

平场聚焦透镜和振镜在直线电机驱动下沿所述热控薄膜宽幅方向往复平移运动，当定位于热控薄膜边缘第一孔位后，飞秒激光开启，激光束经由振镜形成扫描光束，振镜与平场聚焦透镜直接相连且同步运动；

所述扫描光束经过反射镜到达所述振镜，经振镜照射至所述平场聚焦透镜后照射至所述热控薄膜，由上述振镜旋转作用形成激光束旋切冲孔，超快激光单光子照射至所述热控薄膜表面后，直接将碳碳键和碳氮键通过光化学作用分解。

5.根据权利要求4所述的飞秒激光薄膜微群孔振镜群孔制造方法，冲孔完成一个孔后，所述平场聚焦透镜和振镜同时运动到下一个孔的位置，依次完成一排孔的冲孔。

6.根据权利要求4所述的飞秒激光薄膜微群孔振镜群孔制造方法，冲孔过程中，所述平场聚焦透镜和振镜在直线电机上运动，所述反射镜固定在一侧。

7.一种飞秒激光薄膜微群孔固定式阵列旋切式群孔制造方法，用于加工环地球轨道有效载荷装置的热控薄膜，包括以下步骤：

提供至少一对射式激光定位传感器，所述传感器具有发射端与接收端，所述发射端与接收端位于所述热控薄膜原子层异位空间且相对冲孔位置沿薄膜传递方向的下游；

在热控薄膜上冲击出一排基准孔；

以上述基准孔为引导孔，通过上述传感器输出的信号传递给控制单元控制薄膜打孔位置；

平场聚焦透镜、反射镜及振镜成阵列式均匀固定于热控薄膜一侧，当定位于热控薄膜边缘第一孔位后，飞秒激光开启，激光束经由振镜形成扫描光束；

所述扫描光束经过所述反射镜到达所述振镜，经振镜照射至所述平场聚焦透镜后照射至所述热控薄膜，由上述振镜旋转作用形成激光束旋切冲孔，超快激光单光子照射至所述热控薄膜表面后，直接将碳碳键和碳氮键通过光化学作用分解。

8.根据权利要求7所述的飞秒激光薄膜微群孔固定式阵列旋切式群孔制造方法，上述平场聚焦透镜、反射镜和振镜至少四组，各组对应一扫描幅面，所述扫描幅面拼接可覆盖全部阵列单元的振镜，将激光光束旋转且摆向单个阵列单元，实现单孔制造，通过上述振镜的偏转实现单个振镜所述扫描幅面内的多孔制造，利用反射镜切换实现振镜分时控制，对薄膜宽幅方向上的群孔制造，完成一排群孔制造后，所述反射镜和振镜复位，所述热控薄膜由电机牵引移动，进行下一列群孔制造。

9.一种群孔超快激光制造方法，包括以下步骤：

a）通过薄膜传输系统对薄膜进行上下卷、纠偏和张力控制，使薄膜进入加工区域；

b）根据不同群孔的加工要求选择群孔制造的工作模式；

c）当选择运动旋切式群孔制造模式时，固定式阵列旋切加工头收起，振镜群孔加工头固定在初始位置，光路切换至运动旋切式光路，在直线电机驱动下运动旋切式加工头到达加工位置，由振镜旋转光束实现单孔制造，通过直线电机带动运动旋切式加工头实现薄膜宽幅内群孔制造，其中，

当选择振镜群孔制造模式时，固定式阵列旋切加工头收起，运动旋切式群孔加工头固定在初始位置，光路切换至振镜群孔制造光路，在直线电机驱动下振镜群孔加工头到达加工位置，实现异形孔的制造，过直线电机带动振镜群孔加工头实现薄膜宽幅内群孔制造，其中，

当选择固定式阵列旋切群孔制造模式时，振镜群孔加工头和运动旋切式群孔加工头固定在初始位置，光路切换至固定式阵列旋切群孔制造光路，通过振镜分时控制实现薄膜宽幅内群孔制造；

d）群孔制造过程中，通过落料检测判断群孔制造是否完成，若完成制造则进入下一步骤，否则报告制造失败；

e）薄膜传输系统移动薄膜到下一加工区域，并采用定位传感器实现薄膜精确定位；

f）采用步骤c中的方法进行群孔制造；

g）重复步骤c、d、e、f，直至整块薄膜上微孔完成加工。