[发明专利]飞秒激光高效稳定改性透明材料均匀成丝方法

权利要求书

1.飞秒激光高效稳定改性透明材料均匀成丝方法，其特征在于：具体加工步骤如下：

步骤一：调节飞秒激光系统的光路，确保激光水平进入到飞秒激光双脉冲产生装置；

步骤二：调节双脉冲产生装置两臂的零度反射镜角度，保证两臂的激光被反射后沿原路返回经过分束镜在空间上重合，并通过单点触发打点保证两束激光聚焦在样品同一位置；调节双脉冲产生装置一臂的一维延时平移台，通过干涉条纹确定两束脉冲的时间重合点，继续移动延时平台可得到不同延时的双脉冲激光，通过改变飞秒激光双脉冲延时改变材料内部改性成丝质量；

步骤三：将两束脉冲引入空间光调制器，利用多光点相位将脉冲在空间上整形为多束脉冲；将飞秒激光焦点聚焦在样品内部，固定飞秒激光脉冲的重复频率，通过定时通断机械开关来调节脉冲数，从而控制样品内改性区域的长度。

2.实现如权利要求1所述方法的装置，其特征在于：包括：飞秒激光系统、机械开关、飞秒反射镜、分束镜、零度反射镜、一维延时平移台、反射式空间光调制器、半波片、偏振片、LED同轴照明光源、聚焦透镜、三维压电平移台和成像CCD；所述飞秒激光系统产生飞秒激光经过飞秒反射镜和机械开关进入双脉冲产生装置，通过调节零度反射镜和一维延时平移台产生不同延时的双脉冲后，进入反射式空间光调制器后在空间上整形为多光点阵列，由半波片结合偏振片调节激光能量，随后被聚焦物镜聚焦在待加工样品内部进行加工；样品安装在三维压电平移台上，LED同轴照明光源经过样品透射后，通过聚焦物镜放大入射到成像CCD中实时观测加工过程和结果。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于：步骤一所述飞秒激光双脉冲产生装置是基于迈克尔逊干涉原理制作的双脉冲产生装置。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于：所述双脉冲产生装置产生的双脉冲之间的延时为150fs-200ps。

5.如权利要求4所述方法，其特征在于：所述双脉冲之间的延时为40ps。

6.如权利要求2所述装置，其特征在于：通过所述旋转偏振片和半波片对激光能量进行调节，以得到不同质量材料的改性成丝。

7.如权利要求6所述装置，其特征在于：所述激光能量密度调节范围为3～20J/cm²。

8.如权利要求2所述装置，其特征在于：利用LED同轴照明光源和成像CCD进行成像，观测加工样品内部的改性区域及其加工过程。

9.如权利要求2所述装置，其特征在于：所述飞秒激光聚焦位置为样品内400μm，飞秒激光脉冲的重复频率为1kHz，定时机械开关5s，从而控制脉冲数为5000个单脉冲或脉冲序列。