[发明专利]基于高速偏振控制的激光加工系统

说明书

本发明提出一种基于高速偏振控制的激光加工系统，包括：激光器，用于输出激光脉冲；高速偏振控制器，用于接收所述激光器发射的激光脉冲并快速调节所述激光脉冲的偏振方向后输出；激光加工装置，用于将所述高速偏振控制器输出的激光导向被加工材料，使激光脉冲作用于被加工材料；控制器，电性连接所述激光器、高速偏振控制器及激光加工装置，以同步控制所述激光器、高速偏振控制器及激光加工装置，其中，所述高速偏振控制器、激光加工装置依次设于所述激光脉冲光路方向。采用上述方案的激光加工系统基于高速偏振控制实现高精度、连续同步调节偏振方向，提高偏振方向调节速度，使激光加工可适用于偏振相关图样精细表面的处理。

技术领域

本发明属于激光打标技术领域，尤其涉及一种基于高速偏振控制的激光加工系统。

背景技术

激光被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”，具有单色性好、相干性好、方向性好、亮度高的特点，其中单色性、方向性的优势使其能够聚焦获得非常小的焦斑，配合亮度高的特点能够获得非常高的能量密度，所以激光在激光切割、打标、表面处理等加工领域广泛应用。

许多激光加工工艺利用激光偏振性好的特点进行光栅刻蚀、表面处理等加工，但是通常这些应用都使用固定的某个偏振方向，调节偏振方向时使用手动/电动旋转λ/2波片的方式来控制，如专利文献CN110385522A所公开的激光加工控制方法以及控制系统，采用传统的机械转波片的方式调整偏振。

但上述方法的控制方式存在调节速度慢、精度低、无法连续同步控制偏振方向与加工状态等缺点。在加工过程中，针对偏振相关图样精细的材料表面处理，在不同区域，需要不同偏振方向激光进行加工，若在加工过程中暂停加工来调节偏振方向，重新加工时容易使图形纹理错位，导致被加工材料报废，部分图样还进一步需要激光偏振方向随加工位置连续变化。

因此，在加工过程中，亟待一种高精度、连续同步调节偏振方向的加工系统，扩展激光加工应用范围。

发明内容

为解决上述的技术问题，本发明提出一种激光加工系统，基于高速偏振控制实现高精度、连续同步调节偏振方向，提高偏振方向调节速度，使激光加工可适用于偏振相关图样精细表面的处理。

本发明公开了一种基于高速偏振控制的激光加工系统，包括：

激光器，用于输出激光脉冲；

高速偏振控制器，用于接收所述激光器发射的激光脉冲并快速调节所述激光脉冲的偏振方向后输出；

激光加工装置，用于将所述高速偏振控制器输出的激光导向被加工材料，使激光脉冲作用于被加工材料；

控制器，电性连接所述激光器、高速偏振控制器及激光加工装置，以同步控制所述激光器、高速偏振控制器及激光加工装置，

其中，所述高速偏振控制器、激光加工装置依次设于所述激光脉冲光路方向。

进一步地，所述激光加工系统还包括一运动控制载具，电性连接所述控制器，用于接收移动控制指令并承载所述被加工材料作左右、前后或上下方向的移动及旋转。

进一步地，所述激光器采用固体激光器、光纤激光器或气体激光器，所述激光脉冲的波长为红外或可见光或紫外。

进一步地，所述被加工材料包括平面材料或曲面材料。

进一步地，所述激光加工装置采用振镜加工装置或物镜加工装置。

进一步地，所述高速偏振控制器采用但不限于空间光调制器。

进一步地，所述控制器为计算机或板卡或其他控制设备。

进一步地，所述运动控制载具采用载物台或多维运动装置或其他可承载所述被加工材料运动的装置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：