一种超快紫外激光透明材料的加工方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超快紫外激光透明材料的加工方法及装置，提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器，采用光纤放大器进行能量放大，其特征在于：再进行光学三倍频，获得紫外激光脉冲串，每一脉冲串里包括至少两个激光脉冲，脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于50kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns,脉冲串间的间隔时间大于240ns，每秒的总脉冲数大于50000个；激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；将紫外激光束聚焦至待加工透明材料的下表面，按设定轨迹进行加工并逐步升高聚焦点，由下至上实现对透明材料的加工。本发明专利技术能大大提高材料去除效率，不需要加热或酸侵的后续工序，也不会产生斜角。

【技术实现步骤摘要】
一种超快紫外激光透明材料的加工方法及装置
本专利技术涉及一种透明材料加工方法，具体涉及一种用于透明材料的超快激光加工方法。
技术介绍
玻璃和蓝宝石透明材料已经成为了人们日常生活中不可缺少的一部分，随着经济的发展，对玻璃制品的需求量与日俱增。在玻璃和蓝宝石的生产工业中，玻璃和蓝宝石加工是一个十分重要环节。一般来说，玻璃和蓝宝石加工（冷加工）主要包括抛光、切割、钻孔、雕刻、磨边等。为了工业化实现上述玻璃和蓝宝石加工的目的，现有技术中采用的加工方法主要有机械加工方法、化学加工方法（主要用于抛光和刻蚀）、高压水射流加工方法（主要用于切割和钻孔）和激光加工方法。其中，激光加工方法在加工速度和自动化程度方面都要远远优于其它的方法。通常，对玻璃和蓝宝石进行激光加工采用的是波长在10.6μm附近的CO2激光器，其输出功率一般需要达到100W以上。CO2激光器加工玻璃和蓝宝石是通过激光入射使玻璃受热后发生断裂而实现的。以平板玻璃的切割为例，将CO2激光器发出的激光束聚焦到平板玻璃上，高功率的激光使得玻璃在激光的焦点位置受热发生断裂，裂缝向玻璃的上下表面延伸从而完成切割。在受热切割的过程中，通常需要使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种超快紫外激光透明材料的加工方法，提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器作为种子激光器，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大，其特征在于：再进行光学三倍频，获得紫外输出，输出的紫外激光束形成激光脉冲串，每一激光脉冲串里包括至少两个激光脉冲，每一所述激光脉冲的脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于50kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns, 脉冲串间的间隔时间大于240ns，每一秒的总脉冲数大于50000个；其中，激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；将上述紫外激光脉冲串聚焦到透明材料的待加工位置，通过移动聚焦位置，实现对透明材料...

【技术特征摘要】
1.一种超快紫外激光透明材料的加工方法，提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器作为种子激光器，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大，其特征在于：再进行光学三倍频，获得紫外输出，输出的紫外激光束形成激光脉冲串，每一激光脉冲串里包括至少两个激光脉冲，每一所述激光脉冲的脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于50kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns,脉冲串间的间隔时间大于240ns，每一秒的总脉冲数大于50000个；其中，激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；将上述紫外激光脉冲串聚焦到透明材料的待加工位置，通过移动聚焦位置，实现对透明材料的加工；加工时，将紫外激光束聚焦至待加工透明材料的下表面，按设定轨迹进行加工并逐步升高聚焦点，由下至上实现对透明材料的加工。2.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的种子激光器是光纤激光器或光纤耦合的半导体激光器。3.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过扫描振镜实现，输出的激光束经扫描振镜后由聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过扫描振镜移动焦点的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。4.根据权利要求1所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述的移动聚焦位置通过改变聚焦透镜与待加工的透明材料的相对位置实现，输出的激光经聚焦透镜聚焦到透明材料的待加工位置，使材料发生微米量级的去除，通过移动包括激光器和透镜的光学头，或者移动待加工的透明材料，改变焦点在透明材料上的位置，使去除点在所需加工的区域叠加从而实现加工。5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述透明材料是玻璃、晶体材料、半导体和塑料中的一种。6.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的透明材料的加工方法，其特征在于：所述加工是钻孔、切割、磨边、倒角中的一种。7.一种超快紫外激光透明材料的加工方法，其特征在于：提供一波长在1020纳米～1090纳米之间的光纤激光器作为种子激光器，将种子激光器输出的激光束采用光纤放大器进行能量放大，其特征在于：再进行光学三倍频，获得紫外输出，输出的紫外激光束形成激光脉冲串，每一激光脉冲串里包括至少两个激光脉冲，每一所述激光脉冲的脉冲宽度小于200ps，脉冲的峰值功率大于50kW，脉冲串内的相邻激光脉冲间的时间小于90ns,脉冲串间的间隔时间大于240ns，每一秒的总脉冲数大于50000个；其中，激光器输出的超快激光束只采用光纤放大器进行能量放大；将上述激光聚焦到透明材料的待加工位置的下表面，通过移动聚焦位置，按设定轨迹进行加工并逐步升高聚焦点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仕彬，
申请(专利权)人：杭州银湖激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33