[发明专利]激光强化系统和激光强化方法

说明书

本发明提供的激光强化系统和激光强化方法，涉及膜层强化技术领域。其中，激光强化系统包括：控制器；飞秒激光器，该飞秒激光器与控制器连接，以基于控制器的控制输出飞秒激光；激光处理组件，该激光处理组件与飞秒激光器对应设置，以接收飞秒激光并对该飞秒激光进行光学处理；移动平台，该移动平台与激光处理组件对应设置，以使经过光学处理的飞秒激光能够输出至移动平台，以对位于该移动平台的待强化元件进行强化处理。控制器与移动平台连接，以控制移动平台带动待强化元件移动，以使经过光学处理的飞秒激光能够对待强化元件的表面的各个区域进行强化处理。通过上述设置，可以避免采用现有的强化方法会对元件的表面结构造成破坏的问题。

技术领域

本发明涉及膜层强化技术领域，具体而言，涉及一种激光强化系统和激光强化方法。

背景技术

熔石英材料具有良好的光学性能，因此，由该材料制作的光学元件在大型高能量激光系统中具有广泛的应用。其中，通过在熔石英基底镀制介质膜，可以进一步增强熔石英光学元件的光学性能并起到保护层的作用。

但是，由于物理镀膜原理的限制，介质膜与熔石英基底的机械性能会存在差距。其中，在需要提高介质膜的机械性能时，需对介质膜做进一步地强化处理。

激光强化技术被广泛应用于金属材料表面的强化，如飞机发动机叶片、大型汽轮机叶片、石油管道以及汽车关键零部件等的处理。经发明人研究发现，现有的激光强化技术是利用激光能量在被处理材料表面沉积后产生的热力学及动力学效应，使表面材料发生物理性能的改变，但是对于光学材料，在强化过程中产生的高温和冲击波会破坏介质膜的表面结构，进而导致具有该介质膜的光学元件难以得到有效地使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光强化系统和激光强化方法，以避免采用现有的强化方法会对元件的表面结构造成破坏的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

一种激光强化系统，包括：

控制器；

飞秒激光器，该飞秒激光器与所述控制器连接，以基于所述控制器的控制输出飞秒激光；

激光处理组件，该激光处理组件与所述飞秒激光器对应设置，以接收所述飞秒激光并对该飞秒激光进行光学处理；

移动平台，该移动平台与所述激光处理组件对应设置，以使经过光学处理的飞秒激光能够输出至所述移动平台，以对位于该移动平台的待强化元件进行强化处理；

其中，所述控制器与所述移动平台连接，以控制所述移动平台带动所述待强化元件移动，以使经过光学处理的飞秒激光能够对所述待强化元件的表面的各个区域进行强化处理。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述激光强化系统中，所述激光处理组件包括能量调节单元，该能量调节单元包括：

与所述飞秒激光器对应设置的半波片；

与所述半波片对应设置的偏振片；

与所述偏振片对应设置的衰减器；

其中，所述飞秒激光器输出的飞秒激光能够依次经过所述半波片、偏振片以及所述衰减器的处理后传输至所述移动平台。

在本发明实施例较佳的选择中，在上述激光强化系统中，所述激光处理组件还包括激光光束调节单元，该激光光束调节单元包括：

与所述衰减器对应设置的光束整形器；

与所述光束整形器对应设置的扩束器；

其中，经过所述衰减器输出的飞秒激光能够依次经过所述光束整形器和所述扩束器分别进行光斑形状、能量空间分布的调整处理和光斑尺寸的调整处理后传输至所述移动平台。