[发明专利]一种紫外超快激光蓝宝石切割的方法及系统

权利要求书

1.一种紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

1)将蓝宝石工件通过固定装置固定于工作台上；

2)设置激光器发射的激光依次经过整形光路、光束传输光路、激光切割头后，聚焦在工作台上的蓝宝石工件表面；所述激光切割头通过驱动系统设置于蓝宝石的上方；

3)所述激光器为能够发射锁频均匀能量单脉冲的紫外超快激光器；所述激光器的发射频率为50KHz-100KHz之间的一定值；所述激光器发射的单脉冲能量为200uJ-400uJ，所述单脉冲间能量差异≤±5％；

4)通过控制激光切割头激光束在蓝宝石工件表面X、Y、Z轴的行进速度，完成蓝宝石工件的切割。

2.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述激光器为全固态皮秒激光器。

3.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，所述激光器的窗口光斑为1-3mm，发散角为0.5-1.5mrad。

4.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述光束传输光路的传输距离为200-1000mm。

5.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述整形光路为放大倍率为1-8倍的扩束光路。

6.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述单脉冲宽度为1-15ps。

7.根据权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法，其特征在于，所述激光器发射的激光波长设置为355±5nm；所述激光光斑行进速度为1-500mm/s。

8.实现权利要求1所述紫外超快激光蓝宝石切割方法的系统，其特征在于，所述系统包括工作台、光学系统和主控制系统，所述主控制系统设于工作台的一侧；

所述光学系统包括紫外超快激光器、光路和激光切割头；

所述工作台上设有立柱，所述立柱还设有第一驱动和第一轨道，所述第一轨道内设有第一滑块，所述第一驱动能够驱动第一滑块在第一轨道内上下移动；所述第一滑块上设有第二轨道和第二驱动，所述第二轨道内设有第二滑块，所述第二驱动能够驱动第二滑块在第二轨道内水平移动；所述第二滑块上设有激光切割头；

所述工作台上还设有固定装置，所述固定装置上固定夹持待切割的蓝宝石工件；

所述主控制系统分别连接光学系统和工作台；所述激光器通过数据线与安装有激光切割系统软件的计算机控制器相连，计算机控制器将控制的激光参数、扫描速度及重复频率信号输入到激光器，并接收激光器的脉冲同步信号，同时控制光路、第一驱动、第二驱动和工作台完成蓝宝石工件的激光切割。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述固定装置包括固定台，所述固定台上设有举升台，所述举升台的一侧设有固定块，所述举升台的另一侧设有伸缩压板。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述固定块上设有超声波厚度传感器。