[实用新型]液流超声复合辅助激光清洗光学元件的装置

说明书

本实用新型公开了一种液流超声复合辅助激光清洗光学元件的装置，包括激光清洗模块和液流超声复合辅助模块。采用以上装置，在基于激光湿法清洗的基础上，引入超声振动与液流清洗，其中，所设计的超生振动台与光学元件直接接触，可以更加充分的利用超声资源，超声振动产生的热量起到清洗前预热的作用，能够消除或减小清洗过程中的残余应力，避免不必要的损伤，提升光学元件性能；同时超声振动与激光参数调谐，从而与液流中激光致声效应产生的声波达到共振，使清洗效果得到显著提升，液流减小了激光对光学元件可能造成的损伤，并避免了二次污染，由此实现了针对光学元件的高效、高质量清洗。

技术领域

本实用新型属于光学元件清洗技术领域，具体涉及一种液流超声复合辅助激光清洗光学元件的装置。

背景技术

随着各类光学元件的广泛应用与发展，对其各方面性能的要求不断增高，使用标准也愈发严格，光学元件表面的亚微米级污物足以导致光学元件性能劣化或产生缺陷。传统的清洗方法，或不能有效的去除微米亚微米级颗粒，或即使能够去除，但会对基体表面造成不同程度的损伤，又或是存在其他问题。

激光清洗作为一种新型的非接触式清洗技术，它具有清洗效率高、可灵活选择清洗区域、无环境污染等优点，是一种具有发展潜力与应用价值的清洗技术。在国外，激光清洗技术得到广泛的关注，在很多领域都开展了研究，其中，电子线路、除锈、脱漆、轮胎模具和文物的清洗方面都有成熟的激光清洗设备，已经开始广泛应用。而国内关于激光清洗技术的研究才起步不久，目前还只有一些零星报道，并未投入应用。

但是，目前激光清洗仍有一定局限，主要体现在如下几个方面：各方面实际清洗效率仍有不足，难以达到完好的清洗效果；激光能量密度高，易损伤基材；单纯激光产生的副作用限制了清洗的效果，适用范围较窄；理论研究少等劣势。同时，激光清洗过程产生的残余应力往往会直接影响清洗效果，造成无法避免的缺陷，而传统的处理方法主要弊端在于操作繁琐、耗时，且效果不太明显。

中国专利CN102009051A公开了一种溶胶-凝胶膜面激光清洗设备及其清洗方法，属于光学材料和激光技术领域。该清洗设备包括脉冲激光器、劈板、透镜、二维移动平台、准直激光器、能量计、步进电机和计算机。该技术方案具有清洗效率高、不留死角、不破坏膜面、不带来二次污染、可延长镀膜元件使用寿命等优点。此技术方案的不足之处在于，对于激光清洗的劣势仍未直接解决或优化，过高的能量密度对元件表面的损伤问题也未解决，同时这种问题这也是大多数激光清洗专利的问题，大多是对基础清洗工艺技术与清洗装备的研究，并未实际解决或弥补单纯激光清洗的限制性与不足。

中国专利CN103100537B公开了一种水下激光清洗方法及清洗头，该技术方案中，将激光经光纤引入水下，并经会聚透镜在距离被清洗材料表面为R的距离产生空化泡。所述R为空化泡的半径，利用空化泡产生的冲击波实现了对材料表面的清洗。具有高效、环保、不伤害基材等优点。此技术方案使用水下清洗的方法，对激光易损伤基材的缺点进行了一定补足，但是这种水下清洗方法没有引入液流，容易造成二次污染，这种未与超声等其他技术复合的普通激光湿法清洗对清洗效果以及对单纯激光的限制性与不足的弥补也有较大的提升空间。

实用新型内容

为解决现有的光学元件清洗方法，或不能有效的去除微米亚微米级颗粒，或即使能够去除，但会对基体表面造成不同程度的损伤等技术问题，本实用新型提供一种液流超声复合辅助激光清洗光学元件的装置。

为实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种液流超声复合辅助激光清洗光学元件的装置及清洗方法，其要点在于：包括激光清洗模块和液流超声复合辅助模块，所述液流超声复合辅助模块包括超声振动发生组件和水幕发生组件；