[发明专利]一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统

权利要求书

1.一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：包括超快激光器、分束器、光电探测器、起偏器、电光调制器、检偏器、激光加工头、激励及检测工装、多轴运动平台、频率裂解分析器、工控机、真空腔室及真空泵；

超快激光器输出超快激光脉冲光束，通过分束器将激光光束分成两束，功率较弱激光光束送入光电探测器，用于时域同步信号触发，光电探测器将功率较弱激光光束的光信号转变为同步触发的电信号，并提供给工控机；

功率较强激光光束通过起偏器输出水平线偏振光，再透过电光调制器改变激光的偏振方向，然后入射至检偏器；通过偏振器之后的功率较强激光光束送入激光加工头进行激光聚焦，并定位于待加工工件表面细小区域；

待加工工件装配在激励及检测工装上，再放置在多轴运动平台上，通过调节多轴运动平台调整待加工工件的修调区域；

待加工工件、激励及检测工装、多轴运动平台均放置在真空腔室内部，同时通过真空泵维持真空腔室真空度；

激励及检测工装激励所述待加工工件的固有振动特性，同时检测待加工工件的固有振动频率，提供给频率裂解分析器，频率裂解分析器测量所述待加工工件的固有频率裂解值，确定并输出所述待加工工件的修调的具体区域和去重重量给工控机，工控机根据所述修调的具体区域控制多轴运动平台对准修调的具体区域，根据所述同步触发电信号控制电光调制器的工作状态，实现激光脉冲数目的控制，进而匹配所述去重重量。

2.根据权利要求1所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述电光调制器用于快速改变激光的偏振方向，当没有触发信号时，激光偏振方向不变；当其受到触发时，改变激光偏振方向与之前的成90°角。

3.根据权利要求1所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述检偏器用于设定激光的偏振方向，其偏振方向与前面起偏器的偏振方向相互垂直。

4.根据权利要求1所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：通过分束器、光电探测器、起偏器、电光调制器和检偏器的联合工作，控制飞秒激光输出的脉冲数目，实现石英半球谐振子精确去重。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述超快激光器的波长为750nm-1080nm基频、375nm-540nm二次谐波或250nm-360nm三次谐波，脉冲宽度在10fs到10ps范围内，脉冲能量在1nJ到10μJ范围内，脉冲重复率在10Hz到100MHz范围内，光束指向稳定性精度≤10μrad/nm，激光功率稳定性精度≤1％，激光发散角≤5mrad，和光束质量M²≤1.5。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：分束器的反射率≤10％或者≥90％；光电探测器的采集响应时间≤100ns。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述起偏器的偏振方向为水平方向。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述电光调制器的触发响应时间≤100ns，所述检偏器的偏振方向为竖直方向。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：所述激光加工头为聚焦物镜，其放大倍率在5X到100X范围内，所述激励及检测工装的激励频率在5KHz到200KHz范围内，检测频率在5KHz到200KHz范围内。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的一种谐振式惯性器件敏感功能构件超快激光微量修调系统，其特征在于：多轴运动平台为定位精度≤10μm的六自由度运动平台；所述频率裂解分析器的频率分辨率≤0.01Hz，真空腔室的真空度≤1Pa。