[发明专利]激光加工装置、方法及设备

说明书

本申请公开了一种激光加工装置、方法及设备。本申请激光加工装置包括液膜厚度控制组件、激光调制组件和聚焦组件。液膜厚度控制组件用于获取液膜厚度，并对液膜厚度进行调整；激光调制组件用于对激光光束进行调制以得到第一光束；聚焦组件用于将第一光束聚焦于覆盖有液膜的待加工材料表面，并对待加工材料进行加工。本申请通过液膜厚度控制组件获取液膜厚度并对液膜厚度进行调整，能够使激光辐射产生的气泡发生非对称湮灭，产生向下的高速微射流，高速微射流携带加工产生的碎屑以及气泡移动，离开加工区域，从而提高加工的质量和加工的效率；此外，调制后的第一光束能够对待加工材料实现高质量加工，提高加工的效率。

技术领域

本申请涉及激光技术领域，尤其是涉及一种激光加工装置、方法及设备。

背景技术

相关技术中，采用激光技术实现对超薄、硬脆性材料的划片。为了避免出现热裂纹等缺陷，影响材料划片的良品率，往往采用在水下进行激光切割的方式，消除激光加工中产生的热效应。然而，激光辐射会在液体中产生气泡，同时，激光烧蚀材料表面会产生碎屑，这些气泡和碎屑会限制激光加工的效率并对加工质量产生影响。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种激光加工装置，能够消除激光热效应对加工的影响，并且可以排除激光辐射产生的气泡，提高加工质量与加工效率。

本申请还提出一种激光加工方法。

本申请还提出一种激光加工设备

根据本申请的第一方面实施例的激光加工装置，包括：

液膜厚度控制组件，用于获取液膜厚度，并对所述液膜厚度进行调整；其中，所述液膜厚度为液体表面到待加工材料表面的最小距离；

激光调制组件，用于对激光光束进行调制以得到第一光束；

聚焦组件，用于将所述第一光束聚焦于覆盖有所述液膜的所述待加工材料表面，并对所述待加工材料进行加工。

根据本申请实施例的激光加工装置，至少具有如下有益效果：激光调制组件对激光光束进行调制，再通过液膜厚度控制组件获取液膜厚度并对液膜厚度进行调整，最后通过聚焦组件将调制后的激光光束聚焦于覆盖有液膜的加工材料表面开始进行加工。通过液膜厚度控制组件获取液膜厚度并对液膜厚度进行调整，能够使激光辐射产生的气泡发生非对称湮灭，产生向下的高速微射流，高速微射流携带加工产生的碎屑以及气泡移动，离开加工区域，避免碎屑和气泡对光束传输的影响，从而提高加工的质量和加工的效率；此外，调制后的第一光束能够对待加工材料实现高质量加工，提高加工的效率。

根据本申请的一些实施例，所述液膜厚度控制组件包括液膜厚度调整组件，所述液膜厚度调整组件包括：容器，用于容纳液体和所述待加工材料；微流量蠕动泵，与所述容器连接，用于使所述液体循环供给到所述容器内；微流量针头，所述微流量针头一端与所述微流量蠕动泵连接，另一端设置于所述待加工材料表面的上方，用于向所述容器中注入所述液体并调整所述液膜厚度。

根据本申请的一些实施例，所述液膜厚度控制组件包括液膜厚度监测组件，所述液膜厚度监测组件包括：发光组件，用于照射所述液体表面以获取反射光；图像传感器，用于获取所述反射光携带的图像信息，并生成第一图像；处理模块，与所述图像传感器连接，用于根据所述第一图像计算当前所述液膜厚度。

根据本申请的一些实施例，所述激光调制组件包括：半波片，用于对所述激光光束的偏振方向进行调制；偏振分束器，用于对经过所述半波片的所述激光光束进行调制；第一凸透镜，用于对经过所述偏振分束器调制后的所述激光光束的的功率进行调节；第二凸透镜，用于对直径大小扩展后的所述激光光束进行准直处理，以得到第一光束。

根据本申请的一些实施例，所述聚焦组件包括：二向色镜，用于反射所述第一光束；聚焦物镜，用于对经过所述二向色镜反射后的所述第一光束进行聚焦，使调制后的所述第一光束聚焦于所述待加工材料表面。