基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法技术

本发明专利技术提供一种基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法，包括将待加工样品固定放置于容器中，容器固定在六维平移台上；配制乙醇水溶液，然后将其加入到容器中直至没过待加工样品上表面；飞秒激光系统产生飞秒激光后，利用能量调节装置调整激光能量，并使出射飞秒激光的偏振方向为水平；调节后的光束经过反射镜垂直入射到水浸物镜，通过水浸物镜聚焦，并使焦点位于待加工样品的下表面以下；控制六维平移台移动，使透过水浸物镜的焦斑光束与待加工样品做相对运动，使飞秒激光进行特定轨迹的扫描烧蚀，从而实现在待加工样品上加工复杂三维微孔；解决了现有传统液体辅助飞秒激光加工微孔时存在的问题，实现更高深径比的复杂微孔加工。

【技术实现步骤摘要】
基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法
本专利技术涉及飞秒激光应用
，尤其涉及一种基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法。
技术介绍
微孔在微流体、生物医学、密封性测试等领域具有广泛的应用。因实际应用中的需要，微孔的深径比、质量、精度等特征在这些研究中有着至关重要的地位。例如在密封性测试中，需要在药瓶上加工高深径比的微孔，孔直径在3微米左右，深度大于500微米。因此，如何加工高深径比、高质量的复杂三维微孔是一项极具挑战的研究内容。传统的机械加工难以满足其基本需求，而电化学加工、离子束电子束加工耗时长、价格高。飞秒激光作为一种新兴的加工技术，因其超短的脉冲、超高峰值功率密度及其三维加工能力，成为了加工高深径比微孔的有效工具。飞秒激光在空气中烧蚀材料过程中，等离子体、碎屑排出困难，加工深度上容易出现饱和效应。从而采用液体辅助飞秒激光加工，因为加工过程中产生的碎屑、等离子体，能够随着液体及时排出，因此加工深度得到增长。除此之外，通过液体辅助飞秒激光加工的微孔，能够有限避免直接烧蚀成孔中存在的明显的锥度问题。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法，其特征在于，包括：/n待加工样品固定放置于容器中，容器固定在六维平移台上；/n配制乙醇水溶液，然后将其加入到所述容器中直至没过所述待加工样品上表面；/n飞秒激光系统产生飞秒激光后，利用能量调节装置调整激光能量，并使出射飞秒激光的偏振方向为水平；/n调节后的光束经过反射镜垂直入射到水浸物镜，通过水浸物镜聚焦，并使焦点位于所述待加工样品的下表面以下；/n控制六维平移台移动，使透过所述水浸物镜的焦斑光束与所述待加工样品做相对运动，使飞秒激光进行特定轨迹的扫描烧蚀，从而实现在所述待加工样品上加工复杂三维微孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法，其特征在于，包括：
待加工样品固定放置于容器中，容器固定在六维平移台上；
配制乙醇水溶液，然后将其加入到所述容器中直至没过所述待加工样品上表面；
飞秒激光系统产生飞秒激光后，利用能量调节装置调整激光能量，并使出射飞秒激光的偏振方向为水平；
调节后的光束经过反射镜垂直入射到水浸物镜，通过水浸物镜聚焦，并使焦点位于所述待加工样品的下表面以下；
控制六维平移台移动，使透过所述水浸物镜的焦斑光束与所述待加工样品做相对运动，使飞秒激光进行特定轨迹的扫描烧蚀，从而实现在所述待加工样品上加工复杂三维微孔。


2.如权利要求1所述的基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法，其特征在于，所述飞秒激光的脉冲频率为1000Hz，单个脉冲能量为0.5-20μJ，聚焦前束腰直径为4-7mm，扫描速度为0.4μm/s-1μm/s。


3.如权利要求1所述的基于激光与液体相互作用调控的复杂三维微孔加工方法，其特征在于，所述飞秒激光系统、所述能量控制装置和机械快门依次平行、同轴放置，所述飞秒激光系统产生的飞秒激光经过所述能量控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜澜，杨炳东，韩伟娜，李晓炜，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，北京理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50