一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工装置，包括激光器、扩束准直镜、电动衰减片转轮、电动相位延迟片转轮、一个或多个反射镜和聚焦物镜；电动衰减片转轮上安装有多个激光衰减片，电动相位延迟片转轮上安装有多个相位延迟片；加工激光束入射至扩束准直镜后，垂直入射至电动衰减片转轮上的一个衰减片，经衰减片的衰减后，垂直入射至电动相位延迟片转轮上的一个相位延迟片，经相位延迟片的延迟后，经反射镜反射后由聚焦物镜输出聚焦在工件表面。本发明专利技术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。本发明专利技术还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。

Laser processing method and device for dynamically regulating pulse energy and time interval

The invention provides a laser processing device for dynamic regulation of pulse energy and time intervals, including laser, collimating lens, electric wheel, electric attenuation film phase retarder wheel, one or more mirrors and lens; electric wheel attenuation slice is provided with a plurality of laser attenuator, electric phase delay a rotary wheel is provided with a plurality of phase delay plates; processing laser beam incident to the collimating mirror, vertical incident to a piece of electric attenuation attenuation plate on the wheel, the attenuation sheet, vertical incident to the electric phase retardation plate a phase wheel delay, the delay phase delay after the film, after reflected by the reflectors by focusing lens focusing on workpiece surface output. The invention can realize the precise and dynamic control of the energy output in the process of laser material processing, and has the advantages of high control precision, quick response and high processing efficiency. The invention also provides a laser processing method for dynamically adjusting pulse energy and time interval.

【技术实现步骤摘要】
一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法及装置
本专利技术属于激光加工领域，具体涉及一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工方法及装置。
技术介绍
激光与材料作用的基本过程可以分为两个过程：热力学过程和非热力学过程。当热能传播时间短于激光脉冲宽度时，在材料吸收激光能量的时间段内，就会发生电子受激过程、电子-声子弛豫过程、声子-声子弛豫过程等多种热传递和扩散过程。这样在灼烧时激光对材料熔化、气化、去除都是通过热效应实现的，这就使激光灼烧区域边缘受到严重的热影响和损伤。这就是长脉冲激光与材料相互作用的本质，当入射长脉冲能量足够强，材料也会直接电离成等离子体，造成材料的去除。而当激光脉冲宽度远小于电子-声子的弛豫时间时，在激光脉冲与材料相互作用时间段内不会发生能量以热能的形式存在和扩散，从而避免了热扩散造成的热影响和损伤，这就是超短脉冲激光与材料相互作用本质。飞秒脉冲激光辐射材料时，能量并不会以热能形式转移，而是在材料表面形成等离子体，这些等离子体由材料中的原子直接吸收高密度的激光脉冲能量形成的，等离子体的形成在加工过程中对材料的去除起到了很大的作用。因此相比于长脉冲激光加工，短脉冲激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工装置，其特征在于，包括激光器、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)；所述电动衰减片转轮(Z1)的结构与电动相位延迟片转轮(Z2)的结构相同，两者均带有循环水冷机构和气帘风冷机构，同时还均与一电动旋转机构相连，所述电动旋转机构编程可控，用于分别驱动电动衰减片转轮(Z1)以及电动相位延迟片转轮(Z2)绕其中心轴线旋转；所述电动衰减片转轮(Z1)和电动相位延迟片转轮(Z2)两者均呈圆盘形，圆盘的边沿内侧沿圆周方向均匀设置有多个尺寸相同的圆形安装孔(11)，多个圆形安装孔(11)的圆心...

【技术特征摘要】
1.一种动态调节脉冲能量与时间间隔的激光加工装置，其特征在于，包括激光器、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)；所述电动衰减片转轮(Z1)的结构与电动相位延迟片转轮(Z2)的结构相同，两者均带有循环水冷机构和气帘风冷机构，同时还均与一电动旋转机构相连，所述电动旋转机构编程可控，用于分别驱动电动衰减片转轮(Z1)以及电动相位延迟片转轮(Z2)绕其中心轴线旋转；所述电动衰减片转轮(Z1)和电动相位延迟片转轮(Z2)两者均呈圆盘形，圆盘的边沿内侧沿圆周方向均匀设置有多个尺寸相同的圆形安装孔(11)，多个圆形安装孔(11)的圆心位于同一圆周上；多个圆形安装孔(11)的中心轴线与电动衰减片转轮(Z1)以及电动相位延迟片转轮(Z2)的中心轴线平行；所述电动衰减片转轮(Z1)的多个圆形安装孔(11)上分别安装有多个激光衰减片，多个激光衰减片的安装方位使得所述多个激光衰减片的中心轴线，以及电动衰减片转轮(Z1)的中心轴线均相互平行；所述多个激光衰减片的衰减值互不相同；所述多个激光衰减片在多个圆形安装孔(11)的安装顺序是：将多个激光衰减片按衰减值大小排序，即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在多个圆形安装孔(11)上；所述电动相位延迟片转轮(Z2)的多个圆形安装孔(11)上分别安装有多个相位延迟片，多个相位延迟片的安装方位使得所述多个相位延迟片的中心轴线，以及电动相位延迟片转轮(Z2)的中心轴线均相互平行；所述多个相位延迟片的相位延迟值互不相同；所述多个相位延迟片在多个圆形安装孔(11)的安装顺序是：将多个相位延迟片按相位延迟值大小排序，即以顺时针方向按照相位延迟值从大到小或从小到大的次序依次安装在多个圆形安装孔(11)上；激光器发出的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，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，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。2.一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...

【专利技术属性】
技术研发人员：于艳玲，魏鑫磊，
申请(专利权)人：温州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33