The invention belongs to the field of laser processing, and an array of optical waveguide liquid jet device and method specifically discloses, through the establishment of a laser beam including a diffractive optical element and a focusing lens unit, in order to make the laser beam through a diffractive optical element for multi beam laser beam, laser beam and multi beam the focusing lens group and transparent laser window injection; and then setting the jet unit and a liquid supply unit, to form a contraction of water jet in the nozzle, multi beam laser beam at the nozzle inlet and the water jet to form water coupling, coupling beam optical fiber, and the corresponding injection nozzle to form array. The invention effectively solves the problems of low processing efficiency and difficult accuracy control in water jet guided laser processing, and has the advantages of simple structure, convenient operation and strong applicability.
【技术实现步骤摘要】
一种阵列式光波导液体射流装置及方法
本专利技术属于激光加工领域,更具体地,涉及一种阵列式光波导液体射流装置及方法。
技术介绍
激光加工已广泛应用于工件切割、钻孔、焊接、清洗及表面处理中,由于激光的高能高热以及焦点跟踪的影响,其加工过程往往伴随着加工毛刺、微粒的沉积、加工孔道的不平行、热应力等等不利因素,由此限制了激光加工的质量与应用范围。专利US5902499公开了一种采用水射流导引高能激光做加工的方法与装置,该方法及装置是从喷嘴射出高压水形成射流,高能激光与水射流汇合,然后经单个喷嘴到达被加工表面。该专利技术有效解决了激光高热和焦点追踪难带来的加工质量问题,但是由于采用的汇聚透镜组将所有激光能量汇入一束水射流,其在加工过程中,一次只能完成一个加工点的打孔或一道沟槽的切割,加工点与点或槽与槽之间的间距的控制也极大地受限于机床的精度。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种阵列式光波导液体射流装置及方法,其中通过对关键组件激光束发生单元和射流喷射单元的结构及其具体设置方式的研究和设计,使得激光束分束耦合入水射流阵列,以极大的提高水导激光加工的效率和精度,相应的以有效解决水射流导引激光加工时加工效率低、精度难以控制的问题,同时还具备结构简单、操作方便、适用性强等优点。为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提出了一种阵列式光波导液体射流装置,其包括激光束发生单元和射流喷射单元,其中:所述激光束发生单元包括壳体以及从上至下依次设置在该壳体内部的衍射光学元件和聚焦透镜组,所述衍射光学元件的上方设置有激光发生组件,所述聚焦透镜组的下方设置 ...
【技术保护点】
一种阵列式光波导液体射流装置,其特征在于,包括激光束发生单元和射流喷射单元,其中:所述激光束发生单元包括壳体(2)以及从上至下依次设置在该壳体(2)内部的衍射光学元件(5)和聚焦透镜组(7),所述衍射光学元件(5)的上方设置有激光发生组件,所述聚焦透镜组(7)的下方设置有透明激光窗口(8),该透明激光窗口(8)与所述壳体(2)密封,其中由所述激光发生组件产生的激光束经所述衍射光学元件(5)分为多束激光束子束,该多束激光束子束经所述聚焦透镜组(7)以及透明激光窗口(8)射出;所述射流喷射单元设于所述透明激光窗口(8)的下方,其包括呈阵列分布的多个喷嘴,所述多个喷嘴与所述多束激光束子束对应;所述透明激光窗口(8)和所述多个喷嘴之间设置有用于提供高压水的液体供应单元,供应到所述透明激光窗口(8)和所述多个喷嘴之间的高压水从所述多个喷嘴喷出,以在所述多个喷嘴中形成水射流,该水射流与从所述透明激光窗口(8)中射出的多束激光束子束耦合后经对应的喷嘴射出。
【技术特征摘要】
1.一种阵列式光波导液体射流装置,其特征在于,包括激光束发生单元和射流喷射单元,其中:所述激光束发生单元包括壳体(2)以及从上至下依次设置在该壳体(2)内部的衍射光学元件(5)和聚焦透镜组(7),所述衍射光学元件(5)的上方设置有激光发生组件,所述聚焦透镜组(7)的下方设置有透明激光窗口(8),该透明激光窗口(8)与所述壳体(2)密封,其中由所述激光发生组件产生的激光束经所述衍射光学元件(5)分为多束激光束子束,该多束激光束子束经所述聚焦透镜组(7)以及透明激光窗口(8)射出;所述射流喷射单元设于所述透明激光窗口(8)的下方,其包括呈阵列分布的多个喷嘴,所述多个喷嘴与所述多束激光束子束对应;所述透明激光窗口(8)和所述多个喷嘴之间设置有用于提供高压水的液体供应单元,供应到所述透明激光窗口(8)和所述多个喷嘴之间的高压水从所述多个喷嘴喷出,以在所述多个喷嘴中形成水射流,该水射流与从所述透明激光窗口(8)中射出的多束激光束子束耦合后经对应的喷嘴射出。2.如权利要求1所述的阵列式光波导液体射流装置,其特征在于,所述激光发生组件与所述衍射光学元件(5)之间设置有准直透镜组(4)。3.如权利要求1所述的阵列式光波导液体射流装置,其特征在于,所述多个喷嘴直接开设在宝石体上...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘炎,肖向荣,
申请(专利权)人:华中科技大学,武汉松盛光电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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