【技术实现步骤摘要】
基于无衍射光路设计的水导激光加工系统及方法
本专利技术涉及激光精密加工技术，具体为一种基于无衍射光路设计的水导激光加工系统及方法。
技术介绍
水导激光是利用水束光纤传导激光束的特性，由于水的折射率大于空气，当聚焦光束在水束的空气及液体交界面满足全反射临界条件时，形成的水束光纤能将其内部发生全反射的聚焦光束限制在水束中，激光在水束内部由于全反射作用沿水束光纤传播到待加工工件的表面，在激光烧蚀和熔融工件表面的同时，微细水束冲击工件去除材料并进行工件的冷却，从而完成对工件的加工。水导激光微细加工过程中，水束所形成的水束光纤直径很小，利用水束光纤导引激光束，不会因传统激光光束随着加工过程而出现离焦现象而需进行实时调焦，可以进行厚板精密加工；多模水束光纤能够对光束具有均匀化作用，可以提高工件的加工质量，加工件几乎无锥度；此外，由于微水射流具有一定的冲击和冷却效应，能够冲刷激光所产生的熔融物质和切屑，使加工断面平整，没有明显的重铸层，降低热影响区、减小微裂纹的产生及拓展，显著提高了加工质量。在高精密低损伤加工领域中，水导激光加工技术因诸多优良的特性而具有巨大的应用前景，瑞士联...
【技术保护点】
1.基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，包括光束传输聚焦耦合单元、工作台单元和供液单元(1)，其特征在于：所述光束传输聚焦耦合单元包括激光发射器(2)、反光镜(3)和光束传输变换装置，所述激光发射器(2)的前方设置45°倾斜的反光镜(3)，设于反光镜(3)下方的光束传输变换装置包括自上而下同轴设置的激光扩束模块(4)、生成无衍射光束模块(5)、玻璃块(6)和喷嘴(8)，所述玻璃块(6)设于耦合腔体(7)的顶部，所述喷嘴(8)设于耦合腔体(7)的底部；所述工作台单元设于喷嘴(8)下方，包括能进行X/Y/Z向移动的工作台(9)，夹持台板(10)设于工作台(9)上的水槽(11)...
【技术特征摘要】
1.基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，包括光束传输聚焦耦合单元、工作台单元和供液单元(1)，其特征在于：所述光束传输聚焦耦合单元包括激光发射器(2)、反光镜(3)和光束传输变换装置，所述激光发射器(2)的前方设置45°倾斜的反光镜(3)，设于反光镜(3)下方的光束传输变换装置包括自上而下同轴设置的激光扩束模块(4)、生成无衍射光束模块(5)、玻璃块(6)和喷嘴(8)，所述玻璃块(6)设于耦合腔体(7)的顶部，所述喷嘴(8)设于耦合腔体(7)的底部；所述工作台单元设于喷嘴(8)下方，包括能进行X/Y/Z向移动的工作台(9)，夹持台板(10)设于工作台(9)上的水槽(11)内，工件(12)装夹于夹持台板(10)上；所述供液单元(1)的泵管连通耦合腔体(7)侧部均布的进水口(29)，所述耦合腔体(7)的底部出水口即喷嘴(8)处产生向下的水束光纤(13)，所述生成无衍射光束模块(5)产生的无衍射光束与水束光纤(13)耦合后作用在工件(12)上；所述水槽(11)通过回流管连通供液单元(1)。2.根据权利要求1所述的基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，其特征在于：所述生成无衍射光束模块(5)为正负轴棱锥组合镜(14)。3.根据权利要求1所述的基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，其特征在于：所述生成无衍射光束模块(5)为球差透镜组合镜(15)。4.根据权利要求1所述的基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，其特征在于：所述生成无衍射光束模块(5)为线性径向梯度折射率透镜(18)。5.根据权利要求1所述的基于无衍射光路设计的水导激光加工系统，其特征在于：所述生成无衍射光束模块(5)为非球面透镜(20)...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙芋宏，黄宇星，杨林帆，刘清原，梁恩，周嘉，赵要武，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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