[发明专利]青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐装置及其方法

权利要求书

1.青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐装置，其特征在于：包括用于发射基频激光的超快激光器以及用于装夹青铜金刚石砂轮的三爪自定心卡盘，三爪自定心卡盘安装于机械臂上，超快激光器的输出光路上依次布置有用于二次谐波转换的倍频系统、用于光束扩束的光束扩束系统以及用于控制光束运动轨迹的高速振镜扫描系统，高速振镜扫描系统的输出端正对于三爪自定心卡盘上的青铜金刚石砂轮。

2.根据权利要求1所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐装置，其特征在于：所述超快激光器是脉宽1～10ps可调、中心波长1030nm、脉冲重复频率为80～400KHz可调、最大输出功率50w的超快激光器。

3.根据权利要求1所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐装置，其特征在于：所述扩束系统为伽利略形式望远系统。

4.根据权利要求1所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐装置，其特征在于：所述高速振镜扫描系统包含X轴扫描镜片、Y轴扫描镜片以及场镜，其分别置于空间不同位置且两两垂直，场镜位于青铜金刚石砂轮之上且与青铜金刚石砂轮径向方向垂直，X轴扫描镜片位于场镜之上且与青铜金刚石砂轮切向方向平行，Y轴扫描镜片位于场镜之上与青铜金刚石砂轮端面方向平行；激光光束入射至X轴扫描镜片，经X轴扫描镜片反射至Y轴扫描镜片，经Y轴扫描镜片反射至场镜，经场镜透射至青铜金刚石砂轮。

5.利用权利要求1所述的装置实现青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐的方法，其特征在于：超快激光器发出波长为1030nm的基频光，经倍频系统二次谐波转换为波长为515nm的绿激光后，由光束扩束系统扩束，经高速振镜扫描系统控制光束运动轨迹并聚焦至青铜金刚石砂轮表面，青铜金刚石砂轮由三爪自定心卡盘夹紧定位，机械臂可带动三爪自定心卡盘轴向转动、移动与径向移动，实现皮秒绿激光对青铜金刚石砂轮修锐。

6.根据权利要求5所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐的方法，其特征在于：所述超快激光器输出光束的脉宽1～10ps可调、中心波长1030nm、脉冲重复频率为80～400KHz可调、最大输出功率50w，输出光束正对于倍频系统的输入端。

7.根据权利要求5所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐的方法，其特征在于：倍频系统任意选择基频、倍频之一的激光束，其二次谐波转换效率为50％，将超快激光器输出的波长1030nm基频激光通过二向色反射镜在泵浦辐射中分光为波长515nm的二倍频激光。

8.根据权利要求5所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐的方法，其特征在于：由光束扩束系统放大光束直径、缩小光束发散角、降低功率密度、缩小光斑直径。

9.根据权利要求5所述的青铜金刚石砂轮的皮秒绿激光修锐的方法，其特征在于：高速振镜扫描系统与机械臂协同运动，控制激光光束在青铜金刚石砂轮表面的修锐轨迹，最大扫描速度大于3m/s，分辨率小于等于15urad，重复定位精度小于等于25urad，入光孔径大于等于9mm，扫描角度±0.35rad。