[发明专利]一种利用皮秒激光器修复复杂结构氧化铝陶瓷型芯的方法

摘要

一种利用皮秒激光器修复复杂结构氧化铝陶瓷型芯的方法，先搭建光路，光路包括皮秒激光器，皮秒激光器输出激光经过偏振片改变激光束的偏振方向，再经过扩束镜对其进行扩束，扩束光依次经过分光棱镜、小孔光阑进入振镜，振镜将光线照射在移动载物台的加工工位上；然后将氧化铝陶瓷型芯固定到工作台上，计算机控制振镜进而控制激光的运动速度和轨迹，通过小孔光阑调节通光孔大小，得到透过振镜的烧蚀光斑半径为30‑50μm；再利用计算机调节皮秒激光器，控制振镜的扫描路径，实现定位；最后利用计算机调节皮秒激光器输出激光，同时控制振镜进而控制激光的运动速度和轨迹，照射在氧化铝陶瓷型芯上，扫描完成，即得到切割质量良好的氧化铝陶瓷型芯。

主权项

1.一种利用皮秒激光器修复复杂结构氧化铝陶瓷型芯的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)搭建光路，光路包括皮秒激光器(1)，皮秒激光器(1)输出激光经过偏振片(2)改变激光束的偏振方向，再经过扩束镜(3)对其进行扩束，扩束光依次经过分光棱镜(4)、小孔光阑(5)进入振镜(8)，振镜(8)将光线照射在移动载物台(9)的加工工位上，皮秒激光器(1)、振镜(8)和计算机(11)连接；2)将氧化铝陶瓷型芯固定到工作台(9‑3)上，工作台(9‑3)置于由x、y调节结构(9‑2)和Z轴可升降结构(9‑1)构成的移动载物台(9)上，工作台(9‑3)上边用来固定氧化铝陶瓷型芯，氧化铝陶瓷型芯周围介质为空气，其正对的工作台(9‑3)下边设置有光束收集器(9‑3‑1)；3)利用偏振片(2)、分光棱镜(4)和功率计(10)组合检测激光功率，同时计算机(11)控制振镜(8)进而控制激光的运动速度和轨迹，通过小孔光阑(5)调节通光孔大小，得到透过振镜(8)的烧蚀光斑半径为30‑50μm；4)利用计算机(11)调节皮秒激光器(1)输出激光波长为532nm，重频为1KHz，脉宽为10ps，使激光功率为2‑10mW；5)利用计算机(11)控制振镜(8)的扫描路径，532nm波长的光经过光路，最终到达氧化铝陶瓷型芯上时为微弱点光斑，振镜(8)能够使这一微弱点光斑快速的追踪扫描预先在振镜控制软件上设计好的与陶瓷型芯上需加工的形状一致的图像，再调整工作台(9)使氧化铝陶瓷的待加工位置与微弱点光斑扫描的路径相重合，从而实现定位，6)利用计算机(11)调节皮秒激光器(1)输出激光波长为532nm，重频为300KHz，脉宽为10ps，使激光功率为50‑55W；7)利用计算机(11)控制皮秒激光器(1)的参数，同时利用计算机(11)控制振镜(8)进而控制激光的运动速度和轨迹，跳转速度为8000mm/s，扫描次数为2次，加工速度为10mm/s，将532nm波长的皮秒激光照射在已在步骤5)完成定位的固定在工作台(9‑3)的氧化铝陶瓷型芯上，扫描完成，即得到切割质量良好的氧化铝陶瓷型芯。