[发明专利]一种超快激光透明材料的加工方法及装置

权利要求书

1. 一种超快激光透明材料的加工方法，提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器作为种子激光器，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大，输出的激光束形成激光脉冲串，其特征在于：每一激光脉冲串里包括至少两个激光脉冲，每一所述激光脉冲的脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于100kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns, 脉冲串间的间隔时间大于240ns，每一秒的总脉冲数大于50000个；其中，激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；

将上述激光脉冲串聚焦到透明材料的待加工位置，通过移动聚焦位置，实现对透明材料的加工；

加工时，将激光束聚焦至待加工透明材料的下表面，按设定轨迹进行加工并逐步升高聚焦点，由下至上实现对透明材料的加工。

2.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的种子激光器是光纤激光器或光纤耦合的半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过扫描振镜实现，输出的激光束经扫描振镜后由聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过扫描振镜移动焦点的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。

4.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过改变聚焦透镜与待加工的透明材料的相对位置实现，输出的激光经聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过移动包括激光器和透镜的光学头，或者移动待加工的透明材料，改变焦点在透明材料上的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。

5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述透明材料是玻璃、晶体材料、半导体和塑料中的一种。

6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述加工是钻孔、切割、磨边、倒角中的一种。

7. 一种超快激光透明材料的加工方法，其特征在于：提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器作为种子激光器，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大后，输出激光脉冲串，其特征在于：每一激光脉冲串里包括至少两个激光脉冲，每一所述激光脉冲的脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于100kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns, 脉冲串间的间隔时间大于240ns，每一秒的总脉冲数大于50000个；其中，激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；

将上述激光聚焦到透明材料的待加工位置的下表面，通过移动聚焦位置，按设定轨迹进行加工并逐步升高聚焦点，由下至上实现对透明材料的钻孔，钻孔的直径小于3毫米。

8.根据权利要求7所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过扫描振镜实现，输出的激光经扫描振镜后由聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过扫描振镜移动焦点的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。

9.根据权利要求7所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过改变聚焦透镜与待加工的透明材料的相对位置实现，输出的激光经聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过移动包括激光器和透镜的光学头，或者移动待加工的透明材料，改变焦点在透明材料上的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。

10.根据权利要求7至9中任一权利要求所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述透明材料是玻璃、晶体材料、半导体和塑料中的一种。