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公开(公告)号：CN115728310A
公开(公告)日：2023-03-03
申请号：CN202211477062.2
申请日：2022-11-23
Applicant: 北京工业大学 , 中国科学院空天信息创新研究院
IPC: G01N21/88
Abstract: 本发明涉及一种基于点阵列在线分析的超快激光材料损伤测试方法，所述方法包括：用图像采集方法在线获取损伤前后材料表面图像并通过图像处理得到损伤前后差异信息的方法以识别表面的损伤点阵列；在上述识别的点阵列中间区域选取需要观测的全部点数N,N与测试工艺参数之间应满足(I/vXf>2N,且N＞10)；用二值法识别N中的损伤点数(N')并进行损伤概率(mi＝N/NX100％,其中点阵列组别i＝1、2...n)分析，通过判别m；是否为0来确保实验的准确性，若mn+1＝0则认定m对应的激光能量密度为材料的超快激光损伤阈值，并同时输出横轴为激光能量密度，纵轴为损伤概率点的分布图。
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公开(公告)号：CN113770512A
公开(公告)日：2021-12-10
申请号：CN202110883036.9
申请日：2021-08-02
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/0622 , B23K26/082 , B23K26/70 , H01L31/18 , B23K101/40
Abstract: 本发明提供一种柔性氮化镓光电探测器激光快速制备方法，包括以下步骤：(1)将柔性衬底与氮化镓外延片贴合；(2)调节光束焦平面位置，并保证光束从氮化镓外延片衬底一侧入射；(3)使光束从步骤(1)所得样品结构的边缘开始进行扫描辐照；(4)调整工艺参数，沿步骤(3)所述路径反方向扫描辐照；(5)取下外延片原始刚性透明衬底，获得Ga金属纳米颗粒/氮化镓薄膜/柔性衬底结构；(6)对步骤(5)所得Ga金属纳米颗粒表面制备叉指电极。本发明采用激光技术一步制备出具有Ga金属纳米颗粒原位分布探测表面的柔性氮化镓光电探测器，在简化工艺的同时诱导探测器表面形成等离激元效应(SPR)，大幅增强了光吸收及光响应性能，适用工业生产。
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公开(公告)号：CN113751429A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202110921612.4
申请日：2021-08-11
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种机械臂辅助激光加工的高精度定位及运动补偿方法，涉及机械臂运动控制领域。该方法针对复合材料内部实际去除深度与机械臂规划的加工路径深度、方向不匹配造成的较大加工误差问题，在加工之前对复合材料进行逐层扫描，采集不同深度处材料的漫反射光谱，根据光谱特征建立与材料内部深度相关的材料属性分类及预测模型。将其与加工过程中采集到的待去除靶材的漫反射光谱特征信息对比，准确判断待去除靶材的深度信息，并结合机械臂路径规划中的实时坐标位置，精确计算出靶材内部实际去除位置的三维坐标，通过工控机实时反馈给机械臂加工路径修正，实现精确定位和高精度运动补偿。
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公开(公告)号：CN113635304A
公开(公告)日：2021-11-12
申请号：CN202110933871.9
申请日：2021-08-16
Applicant: 北京工业大学
IPC: B25J9/16 , B25J11/00 , B23K26/21 , B23K26/362 , B23K26/146
Abstract: 机器人辅助激光实时探测加工或蚀除一体化装置和方法涉及激光加工技术领域。装置包括激光单元、机械臂单元、冷却单元和寻位单元。所述激光单元获取待加工或蚀除物体的位置信息并测量冷却单元喷在物体表面的液层厚度，实时反馈给机械臂单元，自动找寻激光焦平面；随后冷却单元接收到激光单元测定的液层厚度，实时调控冷却介质参数以配适激光单元的输出参数；接着寻位单元辨识待加工或蚀除物体的位置信息和材料属性信息实时调控机械臂单元的运动进给和激光单元的开关光。通过本发明，以非接触方法实时调控机械臂运动轨迹与冷却输入，边探测边加工或蚀除，确保激光加工或蚀除的精确化和数字化，降低非计划性组织创伤，能广泛应用于机器人辅助的激光材料加工或手术等领域。
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公开(公告)号：CN109702322A
公开(公告)日：2019-05-03
申请号：CN201910130112.1
申请日：2019-02-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明属于激光加工技术领域，提供了一种激光多焦点切割透明材料球差矫正方法及装置，所用装置由可拆卸光阑(5a)、可移动的环形凸透镜(5b)和可移动的环形凹透镜(5c)组成。其矫正方法包括：根据多焦点激光的焦距与预切割透明材料厚度，得出预矫正球差的大小，确定光阑直径与环形透镜大小；根据折射球面的光线追迹公式与得到的预矫正球差大小，计算环形凸透镜与环形凹透镜的曲面形状；对光线进行追迹计算，确定环形凸透镜与环形凹透镜的间距，使得该透镜组引入的负球差可矫正因材料表面对入射光折射而引入的正球差。该发明能直接应用于多焦点激光切割设备上，提高现有多焦点激光切割设备的加工质量，并且可满足不同材料与厚度的加工需求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109514076A
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201811546932.0
申请日：2018-12-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/00
Abstract: 本发明公开了一种皮秒-纳秒激光复合异步抛光陶瓷的工艺方法，首先采用皮秒激光沿一定扫描轨迹对陶瓷待加工表面进行辐照，对陶瓷表面微观凸起进行去除，实现初步平坦化，同时利用皮秒激光对陶瓷材料电子态的去除诱导产生大量微纳米颗粒，以电离态存在于被辐照陶瓷表面的邻近空间区域。按预设时间启动小功率纳秒激光追踪皮秒激光扫描路径，对陶瓷表面均匀分布的微纳米颗粒进行辐照熔融，最终形成一层致密光滑的细晶熔凝层以达到抛光效果。本发明修复了陶瓷材料原始的气孔裂纹，克服了传统激光抛光产生热影响区大，材料表面易产生微裂纹和气孔的缺点，实现了陶瓷材料低去除量，高效率高精度亚微米级别的精细抛光。
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公开(公告)号：CN105931953A
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201610312525.8
申请日：2016-05-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L21/268
CPC classification number: H01L21/268
Abstract: 本发明涉及一种碳化硅表面微结构白光发光图案的加工方法，该方法包括：使用皮秒激光对原材料进行扫描辐照，得到具有特定波纹状表面微结构图案；再使用紫外光辐照微结构图案获得激发的白光发光。本发明的有益效果为：激光能量、离焦量和扫描次数等参数的组合可以实现对SiC表面白光发光图案发光光谱较高的可控性，能在一定范围内对其发光光谱进行调制，实现接近太阳光的白光发光；采用编程语言及脚本语言，如VBScript脚本程序设计激光直写扫描路径，实现任意指定图案的激光直写，控制制备白光发光图案的形状；使用的激光扫描系统可对加工图案进行精确定位，且扫描速度可达2000mm/s，便于进行批量、大面积的加工。
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公开(公告)号：CN105855697A
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201610218392.8
申请日：2016-04-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/046 , B23K26/70 , B23K37/047 , B23K26/36 , B23K26/402
CPC classification number: B23K26/046 , B23K26/36 , B23K26/402 , B23K26/702 , B23K37/047 , B23K2103/52
Abstract: 一种激光三维精细曲面铣削的方法，属于激光加工领域，涉及一种高效的曲面构件精密三维铣削。本发明包括一种新的加工路径的选取方式，一种新型的焦点的选取方式，以及一种专用的加工夹具。本发明根据待加工曲面轮廓对焦点位置进行三维空间定位，实现包括球形构件在内的曲面构件的型面高精度激光加工。可有效避免因加工面高度变化对激光离焦量的干扰，加工过程中无需采用Z轴实时随动，即可通过严格约束激光束沿曲面聚焦扫描路径的坐标位置达到确保加工精度的曲面铣削目的。定位工艺简单，加工效率高，并且所加工的曲面轮廓适用性广。
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公开(公告)号：CN103769750A
公开(公告)日：2014-05-07
申请号：CN201410030302.3
申请日：2014-01-22
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K26/362
CPC classification number: B23K2103/50 , B23K26/0006 , B23K26/359
Abstract: 利用皮秒激光器使钛酸锶表面成为超亲水表面的方法，属于固体材料表面改性领域，利用皮秒激光器对钛酸锶晶体表面浸润性的改变，使钛酸锶表面具有超亲水特征的方法。本发明的改变钛酸锶表面浸润性的方法是在常温下，使用皮秒激光器，对材料进行刻蚀划线，得到整齐的线阵列结构，增大了材料表面的粗糙度，使材料表面的接触角发生变化，向亲水方向转变，并达到了超亲水。本发明的方法简单，可在开放环境中进行，制备工艺灵活，可控性高。可以通过振镜的扫描间隔，灵活控制划线的间隔，从而控制表面的接触角。制备过程中不用引入其它物质，直接在材料上划线，不影响层下材料性质，也不产生环境污染。
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公开(公告)号：CN103426736A
公开(公告)日：2013-12-04
申请号：CN201310271137.6
申请日：2013-06-30
Applicant: 北京工业大学
IPC: H01L21/268 , H01L21/306
Abstract: 本发明公开了单晶硅倒金字塔绒面的激光化学次序可控制备方法。本发明包括以下步骤：1.激光扫描开孔定位：软件绘制所需制绒图形（CAD绘制），皮秒激光依照图形在清洗后的硅片表面进行扫描开孔，形成微米级倒锥形孔均匀分布的绒面；2.酸洗孔状绒面：先用HF酸漂洗，再进行蒸馏水清洗。3.酸洗孔状绒层：先用HF酸漂洗，再进行超纯水清洗。4.制备倒金字塔绒面：将酸洗后的样品放入配置好的碱性溶液中水浴加热，制备出微米级倒金字塔绒面。本发明省去了制备和去除掩膜工艺，代之以激光扫描开孔技术，制绒区域的大小和形状可通过软件（CAD）进行定制；在太阳光谱光子密集的400nm-700nm波段具有优异的减反效果，反射率达到了5%。
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