一种可实现材料图案化的激光加工平台制造技术

本实用新型专利技术公开一种可实现材料图案化的激光加工平台，包括样品加工运动控制模块，温度控制模块，激光光路系统以及CCD监控观测模块。激光光路系统包括激光器、反射镜、扩束镜、1/2玻片、偏振片、光束提升器、显微分光模块、显微反射照明器、物镜、载物台；温度控制模块通过温控台连接载物台实现样品温度的控制；运动控制模块包括计算机及三轴位移台。工作时，计算机通过控制位移台的移动，使激光束在载物台上样品逐点扫描，实现材料表面图案化。本实用新型专利技术结构简单、性能稳定、便于调节、造价便宜，实现材料微米级别的加工。在加工的过程及其后续的处理中，实现了对材料的温度控制；提高了加工的精度，也便于观察不同温度下材料的结构变化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种可实现材料图案化的激光加工平台


[0001]本技术属于材料的成型加工
，尤其是涉及一种可实现材料图案化的激光加工平台。

技术介绍

[0002]激光直写技术是近几十年快速兴起的一种快速制造技术。该技术把激光技术、机械加工、数控技术、计算机控制系统整合与一体，相比于传统的掩膜光刻，该技术无需进行曝光、裁剪等图案转印的复杂步骤，可以直接在材料表面进行图案化处理，更近一步的，可进行三维立体的加工。因此，技术一种新型的紫外激光加工平台使材料的制备流程简化，节约时间成本和价格成本，显得非常有必要。
[0003]在现有的激光加工过程中，激光光束聚焦光斑的定位不稳定会影响材料的加工质量和加工效率。在加工的工程中，一方面，材料加工时对温度有一定要求，而且温度也是影响加工精度的因数，比如液晶材料的液晶相在一定的温度区间，就要求在加工时将液晶升温到该温度区间内，而且在观测中不同的温度下液晶，会出现不同的织构变化；另一方面，若激光在加工的过程热效应明显，能量不稳定，无法形成均匀的图案，那么加工出的图案将无法达到精度要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种可实现材料图案化的激光加工平台，以解决在激光加工中存在的问题。
[0005]为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种可实现材料图案化的激光加工平台：包括样品加工运动控制模块、温度控制模块、激光光路系统以及CCD监控观测模块；
[0007]所述样品加工运动控制模块包括计算机以及与计算机连接的三轴位移台；
[0008]所述温度控制模块包括温控台；
[0009]所述激光光路系统包括激光器、扩束镜、反射镜、光束提升器、1/2玻片、偏振片、显微分光模块、显微反射照明器、物镜、以及载物台；
[0010]所述CCD监控观测模块包括CCD相机；
[0011]所述激光器设置在工作台上；
[0012]所述扩束镜设置在激光器正前方；
[0013]所述反射镜包括第一反射镜、第二反射镜、以及第三反射镜，所述第一反射镜设置在扩束镜正前方，通过第一反射镜架设置在工作台上，所述第二反射镜通过第二反射镜架设置在光束提升器内，所述第三反射镜通过第三反射镜架设置在光束提升器内；
[0014]所述光束提升器设置在工作台上，包括爬高杆、转换板、以及导杆，所述第二反射镜架和第三反射镜架的底座均安装在爬高杆的导轨上，所述第二反射镜架和第三反射镜架的架框上安装转换板，所述转换板安装四根导杆，将爬高杆上的第二反射镜和第三反射镜
组成同轴笼式系统；
[0015]所述1/2玻片与偏振片通过导杆设置在第三反射镜与显微分光模块之间；
[0016]所述显微反射照明器设置在物镜正上方，所述显微分光模块设置于显微反射照明器正上方；
[0017]所述CCD相机置于显微分光模块正上方；
[0018]所述载物台位于三轴位移台正上方；
[0019]所述温控台连接载物台。
[0020]进一步的，所述激光器至少包括一个，通过激光器垫板固定在工作台上。
[0021]进一步的，所述三轴位移台的下方通过底部转接板连接工作台，三轴位移台的上方通过螺栓连接载物台。
[0022]进一步的，所述温控台连接载物台，控制载物台上的样品加工时需要的温度。
[0023]进一步的，所述爬高杆通过螺栓垂直安装在工作台上；所述第二反射镜架安装在爬高杆下部，所述第三反射镜架安装在爬高杆上部。
[0024]进一步的，所述三轴位移台包括控制箱、电机、以及丝杠组件，所述计算机发出驱动指令给控制箱，控制箱通过控制电机以及丝杠组件使所述三轴位移台进行三轴方向的移动。
[0025]进一步的，所述物镜通过物镜支撑架设置在载物台正上方，所述物镜与物镜支撑架可拆卸连接，所述物镜支撑架还通过支撑架连接工作台。
[0026]进一步的，所述显微反射照明器内置有led灯及分光镜。
[0027]进一步的，所述CCD相机还连接计算机。
[0028]进一步的，所述1/2玻片与偏振片通过导杆连接在第三反射镜与显微分光模块之间。
[0029]相对于现有技术，本技术所述的一种可实现材料图案化的激光加工平台具有以下优势：
[0030]本技术的激光加工平台整体的结构简单、性能稳定、便于调节、造价相对便宜，实现材料微米级别的加工，在加工的过程及其后续的处理中，实现了对材料的温度控制；提高了加工的精度，也便于观察不同温度下材料的结构变化；
[0031]本技术的图案设计比较灵活，满足设计需求的多样化，并且系统操作便捷。
附图说明
[0032]构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0033]图1为本技术的激光加工平台的结构示意图；
[0034]图2为本技术的激光加工平台的正视图；
[0035]图3为本技术的激光加工平台的左视图；
[0036]图4为本技术的激光加工平台的俯视图；
[0037]图5为本技术的激光加工平台载物台与温控台连接图；
[0038]图6为本技术的激光加工平台的工作流程图。
[0039]附图标记说明
[0040]1‑
激光器；2
‑
扩束镜；3
‑
第一反射镜；4
‑
第一反射镜架；5
‑
第二反射镜；6
‑
第二反射镜架；7
‑
第三反射镜；8
‑
第三反射镜架；9
‑
爬高杆；10
‑
导杆；11
‑
第一转换板；12
‑
第二转换板；13
‑
1/2玻片；14
‑
偏振片；15
‑
显微分光模块；16
‑
物镜支撑架；17
‑
显微反射照明器；18
‑
物镜；19
‑
载物台；20
‑
三轴位移台；21
‑
工作台；22
‑
CCD相机；23
‑
温控台；231
‑
温控调节按钮；232
‑
温控显示屏；233
‑
冷热循环接口；234
‑
冷热循环水管；24
‑
计算机；25
‑
底部转接板；26
‑
激光器垫板；27
‑
支撑架。
具体实施方式
[0041]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0042]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实现材料图案化的激光加工平台，其特征在于：包括样品加工运动控制模块、温度控制模块、激光光路系统以及CCD监控观测模块；所述样品加工运动控制模块包括计算机以及与计算机连接的三轴位移台；所述温度控制模块包括温控台；所述激光光路系统包括激光器、扩束镜、反射镜、1/2玻片、偏振片、光束提升器、显微分光模块、显微反射照明器、物镜、以及载物台；所述CCD监控观测模块包括CCD相机；所述激光器设置在工作台上；所述扩束镜设置于激光器正前方，所述反射镜包括第一反射镜、第二反射镜、以及第三反射镜，所述第一反射镜设置在扩束镜正前方，通过第一反射镜架设置在工作台上，所述第二反射镜通过第二反射镜架设置在光束提升器内，所述第三反射镜通过第三反射镜架设置在光束提升器内；所述光束提升器设置在工作台上，包括爬高杆、转换板、以及导杆，所述第二反射镜架和第三反射镜架的底座均安装在爬高杆的导轨上，所述第二反射镜架和第三反射镜架的架框上安装转换板，所述转换板安装四根导杆，将爬高杆上的第二反射镜和第三反射镜组成同轴笼式系统；所述第三反射镜、显微分光模块、1/2玻片与偏振片通过导杆连接；通过1/2玻片和偏振片的组合连续调节激光功率以及激光的线偏振方向；所述显微反射照明器设置在物镜正上方，所述显微分光模块设置于显微反射照明器正上方；所述CCD相机置于显微分光模块正上方；所述载物台位于三轴位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆瑞林，仲宴华，陈子坚，马增红，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：新型
国别省市：