The utility model relates to a self focusing laser processing device, which is characterized in that a clamping mechanism is arranged between a lens and a working table, and a container containing a nonlinear medium is fixed. The laser beam focused by a lens on the surface of nonlinear medium, the beam focusing lens after entering the self focusing nonlinear medium transfer, after two times of the focusing lens and the nonlinear medium, leaving the laser beam diameter of the vessel is small, straight line to surface of workpiece. The depth of the nonlinear medium in the vessel, that is, the self focusing distance L is related to the energy of the laser beam and the refractive index of the nonlinear medium. It is also equipped with a water jet assisted device, and the laser focal point of the workpiece surface coincides with the center of the jet jet. The impact of the water jet on the workpiece surface is carried away by the laser removal of the residue and heat. The combination of lens focusing and self focusing can reduce the laser beam diameter by nearly half and increase the energy density of the laser beam. After focusing, the laser is collimated and transmitted, and the divergence angle is small, which is favorable for longitudinal and deep etching, increasing the depth of processing, and ensuring the precision of etching.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及激光加工
,具体为一种自聚焦激光加工装置。
技术介绍
激光加工是微加工领域中的一项重要技术,它具有高速精确切削材料的能力和无刀具磨损的优点,现已应用于不同的领域,作为非常有效的一种精细加工方法。在激光加工过程中,激光焦点处光斑的大小是影响加工质量的重要参数。在传统的激光加工中,激光通过聚焦透镜汇聚形成焦点,在焦点附近加工工件。激光焦点光斑越小,就能够获得越精密的加工零件。一般激光加工开始时,激光聚焦于工件表面。但随着激光从工件表面向纵深进行刻蚀,激光在工件上的烧蚀点下移,激光聚焦点仍是处于工件表面,即激光烧蚀处因不在激光聚焦位置故加工点的光斑增大,导致了刻蚀精度的降低。另外工作台的运行等引起的振动也会影响激光聚焦的准确。自聚焦(self-focusing)是高光强的光脉冲在透明的非线性介质中传播时导致的非线性自聚焦效应。其物理机制是在光轴上的光强较强,距离光轴越远的地方光强越弱,导致光束中间的折射率较高,光束边缘的折射率较低。这种折射率分布就像一个聚焦透镜一样,可以产生聚焦效应。已出现将自聚焦应用于激光加工设备设计方案。如申请号为200910154783.8的中国技术专利申请“一种自聚焦激光焊接装置”,该装置不需要传统的聚焦透镜或透镜组,而是利用强激光在高非线性介质中的自聚焦效应,实现激光的聚焦,用于激光焊接。但仅依靠自聚焦效应实现激光加工所需要的激光束聚焦,难度较大,也难以达到最终聚焦的要求。因而目前尚未见到采用自聚焦介质的激光加工设备在市场中出现。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种自聚焦激光加工装置,在现有的激光加工系统的光路上增加盛放有 ...
【技术保护点】
一种自聚焦激光加工装置,包括激光器、透镜(1)和工作台,工件固定于工作台表面,激光器的激光束经透镜聚焦,其特征在于:夹持机构(3)在所述透镜(1)和工作台之间固定一个容器(2),其内盛放非线性介质;激光束经透镜(1)聚焦于非线性介质的表面,经透镜(1)聚焦后的光束进入非线性介质,光在该非线性介质中传递产生自聚焦,离开容器(2)的激光束直线传播到达工件表面。
【技术特征摘要】
1.一种自聚焦激光加工装置,包括激光器、透镜(1)和工作台,工件固定于工作台表面,激光器的激光束经透镜聚焦,其特征在于:夹持机构(3)在所述透镜(1)和工作台之间固定一个容器(2),其内盛放非线性介质;激光束经透镜(1)聚焦于非线性介质的表面,经透镜(1)聚焦后的光束进入非线性介质,光在该非线性介质中传递产生自聚焦,离开容器(2)的激光束直线传播到达工件表面。2.根据权利要求1所述的自聚焦激光加工装置,其特征在于:所述容器(2)内非线性介质的深度,即所述非线性介质的自聚焦距离L公式如下:L=(d/2)[n0/(2n2I0)]1/2式中,d为激光束的直径,即为透镜(1)聚焦之后在液面处的激光束直径;n0为所用非线性介质的线性折射系数;n2为所用非线性介质的非线性折射系数,I0为激光束的峰值功率密度。3.根据权利要求1所述的自聚焦激光加工装置,其特征在于:所述容器(2)的内底面与工件表面距...
【专利技术属性】
技术研发人员:龙芋宏,唐文斌,鲍家定,周嘉,刘清原,刘鑫,毛建冬,
申请(专利权)人:桂林电子科技大学,
类型:新型
国别省市:广西;45
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