本申请提供了一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量；基于输出功率、重复频率以及目标能量，确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。采用本申请提供的技术方案能够避免造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。切割的精确性。切割的精确性。
【技术实现步骤摘要】
激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质
[0001]本申请涉及激光
，尤其是涉及一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
[0002]激光切割技术广泛应用于金属和非金属材料的加工中，可提高被加工物件的加工质量，例如飞秒激光的高精度和冷加工等特性，被广泛应用于微电子、航空航天等工业领域，也可应用于医疗，如近视眼矫正、脑科手术等；但是在医疗领域，非金属一类的加工中，例如骨科切割时，要控制激光与之作用时的温度，并且选择何种激光光源是不同于工业加工领域的需求，需要根据综合要求具体分析。
[0003]目前，由于无法确定激光在进行物体切割时所需的能量以及激光光束的光斑，导致无法实现物体切割或切割后的物体被烧焦等原因造成的二次伤害，尤其是在例如骨头切割的医疗领域，较高的温度对骨小板的损伤是不可逆的，也是致命性损伤，所以并未有将飞秒激光应用于例如进行骨头切割的骨科治疗的先例，因此，如何通过激光实现物体切割，在避免二次伤害的同时，提高切割的精确性，成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束的目标能量，从而基于输出功率、重复频率以及目标能量确定待发射激光光束的聚焦光斑，以便将聚焦光斑作用于待切割物体实现切割，避免了造成二次伤害，同时提高了切割的精确性。
[0005]本申请主要包括以下几个方面：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种激光光束的光斑确定方法，所述光斑确定方法包括：
[0007]在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
[0008]基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
[0009]基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
[0010]进一步的，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；通过以下步骤确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值：
[0011]获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
[0012]将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
[0013]将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值
中的第一能量密度阈值。
[0014]进一步的，通过以下步骤确定所述待切割物体的吸收系数：
[0015]获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；
[0016]针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；
[0017]将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；
[0018]将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。
[0019]进一步的，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值：
[0020]获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；
[0021]将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；
[0022]将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。
[0023]进一步的，所述基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑的步骤，包括：
[0024]基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，确定为所述待发射激光光束的发射能量；
[0025]将所述发射能量与所述目标能量的比值与圆周率的商确定为第一参数；
[0026]将所述第一参数开根号后得到的数值确定为所述待发射激光光束的聚焦光斑。
[0027]进一步的，所述基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量的步骤，包括：
[0028]基于所述能量密度阈值中的第一能量密度阈值和所述能量密度阈值中的第二能量密度阈值，确定所述第一能量密度阈值和所述第二能量密度阈值中数值最大的能量密度阈值；
[0029]将所述数值最大的能量密度阈值与预设修正参数的和确定为所述待发射激光光束的目标能量。
[0030]第二方面，本申请实施例还提供了一种激光光束的光斑确定装置，所述光斑确定装置包括：
[0031]第一确定模块，用于在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；
[0032]第二确定模块，用于基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；
[0033]第三确定模块，用于基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
[0034]进一步的，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；所述第一确定模块在用于确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值时，所述第一确定模块具体用于：
[0035]获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；
[0036]将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；
[0037]将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。
[0038]第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
[0039]第四方面，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的激光光束的光斑确定方法的步骤。
[0040]本申请实施例提供的一种激光光束的光斑确定方法、装置、电子设备及存储介质，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。
[0041]这样，采用本申请提供的技术方案能够通过待发射激光光束的能量密度阈值和预设修正参数，确定待发射激光光束本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种激光光束的光斑确定方法，其特征在于，所述光斑确定方法包括：在给定的输出功率和重复频率下，确定待发射激光光束的能量密度阈值；基于所述能量密度阈值和预设修正参数，确定所述待发射激光光束的目标能量；基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑，以便将所述聚焦光斑作用于待切割物体实现切割。2.根据权利要求1所述的光斑确定方法，其特征在于，所述能量密度阈值包括第一能量密度阈值和第二能量密度阈值；通过以下步骤确定能量密度阈值中的第一能量密度阈值：获取待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量和预先确定的所述待切割物体的吸收系数；将所述待切割物体的吸收系数的倒数确定为所述待切割物体的组织吸收层的厚度；将所述最小单位体积能量和所述组织吸收层的厚度的乘积，确定为能量密度阈值中的第一能量密度阈值。3.根据权利要求2所述的光斑确定方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述待切割物体的吸收系数：获取所述待切割物体中每个组成成分的密度、待切割物体中每个组成成分的占比、待切割物体中每个组成成分的成分吸收系数以及所述待切割物体的密度系数；针对所述待切割物体中的每个组成成分，将该组成成分的成分吸收系数和该组成成分的占比的乘积除以该组织成分的密度，得到该组织成分对应的第二参数；将所述待切割物体中每个组成成分对应的第二参数相加求和，得到所述待切割物体的目标参数；将所述待切割物体的目标参数与所述待切割物体的密度系数的乘积，确定为所述待切割物体的吸收系数。4.根据权利要求2所述的光斑确定方法，其特征在于，通过以下步骤确定能量密度阈值中的第二能量密度阈值：获取预先设置的热扩散系数和热弛豫时间；将所述待切割物体发生消融所需的最小单位体积能量、所述待切割物体的吸收系数、所述热扩散系数以及所述热弛豫时间的乘积，确定为能量参数；将所述能量参数的预设倍数，确定为能量密度阈值中的第二能量密度阈值。5.根据权利要求1所述的光斑确定方法，其特征在于，所述基于所述输出功率、所述重复频率以及所述目标能量，确定所述待发射激光光束的聚焦光斑的步骤，包括：基于所述输出功率和所述重复频率，将所述输出功率和所述重复频率的商，...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩巍，张晶，王军强，
申请(专利权)人：北京慧骨医学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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