[发明专利]一种多光束加工装置及加工方法

说明书

本发明涉及一种多光束加工装置及加工方法，所述多光束加工装置用于多层材料的加工,包括:控制系统及与所述控制系统连接的脉冲激光系统，所述脉冲激光系统包括：脉冲激光器，用于产生脉冲激光束，所述脉冲激光束包括第一脉冲激光束及第二脉冲激光束；合束器，设置在所述脉冲激光器的出光路径上，用于将所述第一脉冲激光束与所述第二脉冲激光束引导至相同的光路径上。通过切换激光发生器/激光光束来选用不同的激光参数及离焦量,与单光束及机械式调焦相比，响应速度更快。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种多光束加工装置及加工方法。

背景技术

采用激光束对多层材料进行加工(如钻孔)时，由于各层材料对激光的吸收率、材料的导热率、材料的熔化温度、汽化温度不同，在加工各层材料时，需使用不同的激光参数，如激光功率、频率、激光离焦量等。

现有的设备通常采用电机带动激光头进行调焦(在具有不同激光参数的激光之间进行切换)，或者采用电动变焦镜来调焦，这两种工作模式的响应时间通常约需要1s。若逐个孔进行加工(逐个打孔模式)，则存在频繁调焦的动作，当需要加工的孔数较多时，调焦总耗时非常多。

因此，如何实现对激光束进行快速调焦，提升多层材料的加工效率是亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种多光束加工装置及加工方法，旨在实现对激光束进行快速调焦，提升多层材料的加工效率。

第一方面，一种多光束加工装置，用于多层材料的加工，其中，包括，控制系统及与所述控制系统连接的脉冲激光器，用于产生脉冲激光束，所述脉冲激光束包括第一脉冲激光束及第二脉冲激光束；

合束器，设置在所述脉冲激光器的出光路径上，用于将所述第一脉冲激光束与所述第二脉冲激光束引导至相同的光路径上。

所述的多光束加工装置，其中，所述脉冲激光器包括第一脉冲激光器、第二脉冲激光器，在所述第一脉冲激光器与所述合束器之间的所述出光路径上，依次设置有第一光束准直器及第一反射镜，在所述第二脉冲激光器与所述合束器之间的所述出光路径上设置有第二光束准直器。

所述的多光束加工装置，其中，还包括：

激光加工部，与所述控制系统连接，用于将经过所述合束器的脉冲激光束引导至多层材料上的待加工位置。

所述的多光束加工装置，其中，还包括与所述控制器连接的样品台，所述样品台用于放置多层材料。

所述的多光束加工装置，其中，所述控制系统包括，第一控制器及与所述第一控制器通信连接的第二控制器，所述第一控制器分别与所述脉冲激光器及所述激光加工部连接；所述第二控制器分别与所述激光加工部及所述样品台连接，用于控制所述激光加工部在竖直方向上的运动及控制所述样品台在水平方向上的运动。

所述的多光束加工装置，其中，所述合束器与所述激光加工部之间还设置有多个反射镜，用于将通过所述合束器的脉冲激光束引导至所述激光加工部。

第二方面，一种多光束加工方法，其中，包括：

控制脉冲激光器产生第一脉冲激光束和第二脉冲激光束，将所述第一脉冲激光束和所述第二脉冲激光束引导至多层材料的待加工位置；

利用所述第一脉冲激光束和所述第二脉冲激光束中的一个脉冲激光束，对所述多层材料的第一部分进行加工；

再利用所述第一脉冲激光束和所述第二脉冲激光束中的另一个脉冲激光束，对所述多层材料的第二部分进行加工。

所述的多光束加工方法，其中，所述将所述第一脉冲激光束和所述第二脉冲激光束引导至多层材料的待加工位置，包括：