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一种飞秒激光微纳加工集成控制装置、系统及方法制造方法及图纸

技术编号:43387301 阅读:59 留言:0更新日期:2024-11-19 18:01
本发明专利技术提供了一种飞秒激光微纳加工集成控制装置、系统及方法,控制装置由激光源、激光调制光路、工控主机、CCD相机、高精度三轴位移平台和高精度三轴位移平台控制器组成;控制系统由用户交互界面、加工路径生成模块、加工指令生成模块、硬件集成控制模块和飞秒激光微纳加工集成控制装置组成,所述用户交互界面由加工参数设置模块、自定义加工脚本模块、通用加工文件读取模块、加工路径预览模块和加工过程监控模块组成。工控主机控制激光源产生特定参数激光,再经由激光调制光路实现对激光参数的调制,并最终由光路末端物镜完成激光光束聚焦至加工工件上。工控主机中的飞秒激光微纳加工控制软件将根据加工文件生成加工指令,通过硬件集成控制模块,由工控主机实现对加工系统中各硬件设备的协同控制。本发明专利技术能实现飞秒激光微纳加工集成控制系统中各个不同硬件的高效协同控制,简化飞秒激光微纳加工流程,提高飞秒激光微纳加工效率和精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞秒激光微纳加工领域,尤其涉及一种秒激光微纳加工集成控制装置、系统及方法。


技术介绍

1、近年来光量子芯片、光互连器件因其大带宽、低时延、低功耗、抗电磁干扰的优势和其在云计算、数据通信领域的应用潜力而备受学者和产业界关注。其精密的三维微纳结构通过传统加工方式难以获得,飞秒激光微纳加工作为极端制造中超精密制造的一种,为这些精密光学器件的加工提供了一种高效的解决方案。飞秒激光可将焦点定位到透明材料内部,通过高能量密度的激光实现光谱变化、分子聚合和材料烧蚀等效果,改变焦点附近的材料性质,从而在物体内部加工出光量子芯片、光互连器件需要的光波导等结构。

2、飞秒激光微纳加工系统主要由激光源、激光调制光路和高精密位移台等模块组成。由于飞秒激光微纳加工系统涉及多领域的器材,单一领域的厂商较难提供完整、高水平的飞秒激光微纳加工系统。当前,搭建一套高精度的飞秒激光微纳加工系统,通常需要将各设备供应商的高质量设备加以整合。这种高精度的飞秒激光微纳加工系统国际上的供应商主要是立陶宛的wop公司,而国内尚无相应的成熟产品。随着集成电路、光通信等领域技术要本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种飞秒激光微纳加工集成控制装置,其特征在于,包括:激光源(1)、激光调制光路(2)、工控主机(3)、CCD相机(5)、高精度三轴位移平台(8)和高精度三轴位移平台控制器(9);所述激光源(1)通过RJ45网口与工控主机(3)相连,实现数据通讯和控制;所述激光源(1)的外部触发接口与高精度位移平台控制器(9)连接,可以由高精度位移平台控制器(9)产生5V电平触发信号,实现激光源(1)快速关闭激光;所述激光源(1)产生的激光通过激光调制光路(2),实现对激光参数的调制;经由所述激光调制光路(2)调制后的激光通过半反射透镜(4)进入聚焦物镜(6),完成最终聚焦于加工工件(7)上;所述聚焦...

【技术特征摘要】

1.一种飞秒激光微纳加工集成控制装置,其特征在于,包括:激光源(1)、激光调制光路(2)、工控主机(3)、ccd相机(5)、高精度三轴位移平台(8)和高精度三轴位移平台控制器(9);所述激光源(1)通过rj45网口与工控主机(3)相连,实现数据通讯和控制;所述激光源(1)的外部触发接口与高精度位移平台控制器(9)连接,可以由高精度位移平台控制器(9)产生5v电平触发信号,实现激光源(1)快速关闭激光;所述激光源(1)产生的激光通过激光调制光路(2),实现对激光参数的调制;经由所述激光调制光路(2)调制后的激光通过半反射透镜(4)进入聚焦物镜(6),完成最终聚焦于加工工件(7)上;所述聚焦物镜(6)焦点处的图像则通过光路反向入射进半反射透镜(4)并反射至ccd相机(5)中;所述ccd相机(5)通过反射光路实现激光对焦和加工过程的实时监控;所述ccd相机(5)通过usb接口与工控主机(3)相连;所述加工工件(7)放置在高精度三轴位移平台(8)上,所述高精度三轴位移平台(8)与高精度三轴位移平台控制器(9)相连,所述高精度三轴位移平台控制器(9)通过总线和控制板卡与工控主机(3)相连,实现对高精度三轴位移平台(8)的通讯和控制。

2.根据权利要求1所述的一种飞秒激光微纳加工集成控制装置,其特征在于,所述激光调制光路(2)包括快门、空间光调制器、旋转位移台和功率调节器,这些设备通过相应的接口协议与工控主机(3)连接。

3.一种飞秒激光微纳加工集成控制系统,其特征在于,包括:用户交互界面、加工路径生成模块、加工指令生成模块、硬件集成控制模块和权利要求1所述的飞秒激光微纳加工集成控制装置;

4.根据权利要求3所述的一种飞秒激光微纳加工集成控制系统,其特征在于,所述飞激光微纳加工集成装置中各个硬件参数包括激光源(1)产生激光的功率、脉宽、重频,特定快门的开启和闭合,空间光调制器的...

【专利技术属性】
技术研发人员:谭德志李增领刘松国孙轲王亚伦
申请(专利权)人:之江实验室
类型:发明
国别省市:

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