[发明专利]一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法

摘要

本发明提供了一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法，包括：将多个衰减值互不相同的激光衰减片、多个相位延迟值互不相同的相位延迟片安装在电动转轮上，配置好激光器、加工激光束、扩束准直镜、转轮、反射镜和聚焦物镜的空间方位；开启激光器，激光器输出加工激光束，所述加工激光束经衰减片的衰减后，加工激光束的脉冲能量衰减为E1，脉冲时间间隔变为T1，最后经反射镜反射后进入聚焦物镜，由聚焦物镜输出后聚焦在工件表面；关闭激光器，判断是否已满足加工要求，若不满足，旋转转轮进行下一次加工。本发明可以实现对激光材料加工过程中能量输出的精密动态控制，具有控制精度高、响应快、加工效率高的优点。

主权项

1.一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据激光加工要求，确定激光加工的多组参数，所述每组参数均包括脉冲能量与时间间隔；(2)将多个衰减值互不相同的激光衰减片安装在电动衰减片转轮(Z1)上，其安装方位是：多个激光衰减片在与电动衰减片转轮(Z1)中心轴线距离为R1的圆周方向上均匀排布，多个激光衰减片按衰减值大小排序，以顺时针方向按照衰减值从大到小或从小到大的次序依次安装，所有激光衰减片的中心轴线均与电动衰减片转轮(Z1)的中心轴线平行；其中，R1小于电动衰减片转轮(Z1)的半径；(3)将多个相位延迟值互不相同的相位延迟片安装在电动相位延迟片转轮(Z2)上，其安装方位是：多个相位延迟片在与电动相位延迟片转轮(Z2)中心轴线距离为R2的圆周方向上均匀排布，多个相位延迟片按相位延迟量大小排序，以顺时针方向按照衰减值从大到小或从小到大的次序依次安装，所有相位延迟片的中心轴线均与电动相位延迟片转轮(Z2)的中心轴线平行；其中，R2小于电动相位延迟片转轮(Z2)的半径；(4)配置好激光器、加工激光束、扩束准直镜(M1)、电动衰减片转轮(Z1)、电动相位延迟片转轮(Z2)、一个或多个反射镜(M2)和聚焦物镜(M3)的空间方位，使得加工激光束的光轴、扩束准直镜(M1)的光轴、电动衰减片转轮(Z1)上的某个衰减片的中心法线、电动相位延迟片转轮(Z2)上的某个相位延迟片的中心法线均重合；(5)将工件安装在工作台上，所述工件可由工作台带动做X‑Y两个方向的平移运动；(6)开启激光器，激光器输出脉冲能量为E₀、脉冲时间间隔为T₀的加工激光束，所述加工激光束入射至扩束准直镜(M1)，经扩束准直镜(M1)的扩束准直后，垂直入射至电动衰减片转轮(Z1)上的一个衰减片，经衰减片的衰减后，加工激光束的脉冲能量衰减为E₁，之后垂直入射至电动相位延迟片转轮(Z2)上的一个相位延迟片，经相位延迟片的延迟后，脉冲时间间隔变为T₁，最后经反射镜(M2)反射后进入聚焦物镜(M3)，由聚焦物镜(M3)输出后聚焦在工件表面；(7)关闭激光器，判断是否已满足加工要求，若满足，转入步骤(11)；否则，进入步骤(8)；(8)通过电动旋转机构控制电动衰减片转轮(Z1)旋转一个角度，使得当前衰减片移开，下一个衰减片移动到当前衰减片的位置，加入加工过程；(9)通过电动旋转机构控制电动相位延迟片转轮(Z2)旋转一个角度，使得当前相位延迟片移开，下一个相位延迟片移动到当前相位延迟片的位置，加入加工过程；(10)返回步骤(6)；(11)结束。