[发明专利]一种基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法

权利要求书

1.一种基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在加工前进行骨组织预处理；

步骤二、利用飞秒激光加工系统图形设计软件进行骨加工设计，并确定加工参数；

步骤三、启动1μm飞秒激光加工系统，逐步提高功率密度至产生二次谐波绿光信号，根据绿光信号指示定位；

步骤四、实时测量和分析光信号变化，继续提高激光功率密度至绿光信号相对减弱，开始加工；

步骤五、实时测量和分析光信号变化，并根据信号变化快速调整激光加工参数，直至加工结束。

2.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，所述步骤一中的预处理包括冷冻处理和清洗处理。

3.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，所述步骤二中的加工参数如下：设定飞秒激光扫描图形为扫描振镜和样品位移台工作范围内任意图形，图形填充间距为0.01-0.3mm，线宽为2-10000μm，样品位移台运动速度为0-1000mm/s。

4.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，所述步骤三中的1μm飞秒激光加工系统包括飞秒激光器，所述飞秒激光器为中心波长位于1μm波段的飞秒激光器，包括掺镱飞秒光纤激光器、飞秒光参量震荡器和Nd:YAG飞秒固体激光器。

5.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨钻孔定位和加工方法，其特征在于，所述步骤四、步骤五中的实时测量和分析光信号变化为通过目视、光谱测量、图像测量或者目视、光谱测量与图像测量相结合的方式进行实时测量，并分析光信号变化过程与加工状态的映射关系。

6.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨钻孔定位和加工方法，其特征在于，所述步骤五中的根据光信号变化快速调整激光加工参数为包括通过观测和分析光信号变化手动、自动反馈控制、或者手动和自动反馈控制相结合进行快速调整。

7.根据权利要求1所述的基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，所述步骤五中激光加工参数包括平均功率、脉冲选择器数值、振镜扫描速度、振镜扫描间距、样品位移台运动速度和冷却方式中的一种或几种。

8.根据权利要求7所述的基于光信号监测的飞秒激光骨加工定位和加工方法，其特征在于，所述平均功率为0.01-1000W，脉冲选择器数值为1-1000，振镜扫描速度为0-10000mm/s，振镜扫描间距为0.01-0.3mm，样品位移台运动速度为0-1000mm/s，冷却方式采用水冷或者气氛冷却。