一种耦合水束光纤的激光束聚焦方法及系统

    公开(公告)号:CN111474709B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202010468475.9

    申请日:2020-05-28

    Abstract: 本发明公开一种耦合水束光纤的激光束聚焦方法及系统,设置相位板(6),经准直扩束后的光束在相位板(6)进行相位调制后再生成无衍射光束,能降低无衍射光束的旁瓣效应,并提高中心光斑能量密度;设置正/负轴棱锥镜组合单元(7)将光束生成中心光斑小、准直区长的无衍射光束;利用退火算法对相位板(6)参数进行分析和优化,结合相位板(6)振幅透过率函数、正/负轴棱锥镜组合单元(7)振幅透过率函数、评价函数、水束‑光束耦合条件对激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)、正/负轴棱锥镜组合单元(7)做进一步的分析和优化,使得聚焦效果最优,提高光束的质量和水束‑光束的耦合效率,降低水束‑光束的耦合难度。

    一种耦合水束光纤的激光束聚焦方法及系统

    公开(公告)号:CN111474709A

    公开(公告)日:2020-07-31

    申请号:CN202010468475.9

    申请日:2020-05-28

    Abstract: 本发明公开一种耦合水束光纤的激光束聚焦方法及系统,设置相位板(6),经准直扩束后的光束在相位板(6)进行相位调制后再生成无衍射光束,能降低无衍射光束的旁瓣效应,并提高中心光斑能量密度;设置正/负轴棱锥镜组合单元(7)将光束生成中心光斑小、准直区长的无衍射光束;利用退火算法对相位板(6)参数进行分析和优化,结合相位板(6)振幅透过率函数、正/负轴棱锥镜组合单元(7)振幅透过率函数、评价函数、水束-光束耦合条件对激光束准直扩束单元(5)、相位板(6)、正/负轴棱锥镜组合单元(7)做进一步的分析和优化,使得聚焦效果最优,提高光束的质量和水束-光束的耦合效率,降低水束-光束的耦合难度。

    一种射流激光复合清洗方法和清洗系统

    公开(公告)号:CN108526091A

    公开(公告)日:2018-09-14

    申请号:CN201810325381.9

    申请日:2018-04-12

    Abstract: 本发明为一种射流激光复合清洗方法和清洗系统,本方法空化射流冲击工件基材表面,产生水膜、水膜空化泡破溃冲击清洗基材表面,同时激光聚焦于水膜内,水膜在超热状态爆发沸腾、剧烈汽化,产生蒸汽泡冲击基材表面,延长空化射流的有效作用时间。本清洗系统包括空化射流装置、激光清洗装置;激光束和空化射流的中心线共面异轴,空化射流于工件表面产生水膜,激光束聚焦于水膜内与工件表面保持距离,激光束和空化射流协同作用于工作台上的工件表面进行清洗,效果明显优于现有清洗技术,可清除工件表面直径大于50nm的固体颗粒,满足晶圆基材表面加工要求。

    一种水导激光加工系统的喷嘴防溅装置

    公开(公告)号:CN105817760A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201610271857.6

    申请日:2016-04-27

    CPC classification number: B23K26/146 B23K26/1488

    Abstract: 本发明为一种水导激光加工系统的喷嘴防溅装置,工作缸顶部为激光聚光透镜,底部装喷嘴,其中部密封隔离石英窗下方多支入水管注水,经喷嘴孔形成引导激光束的水束。工作缸下方固连中空的中间壳体,定子固定于中间壳体下部,转子可转动地安装于定子外侧,挡盘固定于转子下方,挡盘大于中间壳体底部开口,挡盘中心孔径大于工作缸底部通孔径。定子、转子、挡盘中心孔、中间壳体与喷嘴孔的中心线重合。使用时,转子带动挡盘高速旋转,挡盘阻挡加工时溅射的水,挡盘上的水珠被甩下,不会积聚影响出射水束,防止拉偏水束烧蚀喷嘴,利于提高加工精度,改进水导激光加工质量,也延长了水导激光装置的工作寿命。本装置方便在现有水导激光设备上加装。

    水导激光柔性化微加工系统及方法

    公开(公告)号:CN110883424B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN201911156189.2

    申请日:2019-11-22

    Abstract: 本发明公开了一种水导激光柔性化微加工系统及方法,包括光纤传输耦合单元、工作台单元和高压供液单元,光纤传输耦合单元包括光纤固定转接模块和光束耦合传输模块,光束耦合传输模块包括耦合体、上压头和下喷嘴座,光纤固定转接模块将柔性光纤的端头定中于上压头与下喷嘴座之间的液层腔,耦合体上的入水口连通液层腔,于下喷嘴座上设有喷嘴块,喷嘴块上的喷孔与下喷嘴座上的喷口连通;耦合体夹持在机器人的机械手上;高压供液单元输出的无级调压高压水经入水口汇集于液层腔形成低压稳流水;工作台单元包括三轴联动的工作台,工件的装夹固定台板通过水槽设于工作台上。本发明结构简单、紧凑和灵活,可实现工件多维度柔性化微加工。

    水导激光耦合分流稳压装置

    公开(公告)号:CN108480842B

    公开(公告)日:2022-11-29

    申请号:CN201810600995.3

    申请日:2018-06-12

    Abstract: 本发明公开了一种水导激光耦合分流稳压装置,包括分流稳压腔室,所述分流稳压腔室包括侧部的至少一个进水口和底部的水束光纤出口以及顶部与水束光纤出口同心的激光照射口,所述激光照射口上安装有激光镜片,分流稳压腔室内部设有水流通道连通进水口和水束光纤出口,所述水流通道自外而内于不同径向圆周上通过不断增多的内分水口将水流不断分流后均布汇流于水束光纤出口,第一径向圆周上的内分水口为2个,第二径向圆周上的内分水口为4个,第三径向圆周上的内分水口为8个,第四径向圆周上的内分水口为16个……以此类推。本发明经过内部分流稳压腔体将进水口的水流进行分流与合流,从而达到从水束光纤出口喷出的水束流速稳定、水压均衡的目的。

    射流辅助调制激光低损伤加工碳纤维复合材料系统和方法

    公开(公告)号:CN111408838A

    公开(公告)日:2020-07-14

    申请号:CN202010387467.1

    申请日:2020-05-09

    Abstract: 本发明公开了一种射流辅助调制激光低损伤加工碳纤维复合材料系统和方法,其激光聚焦射流辅助切割单元包括聚焦装置和射流辅助装置,聚焦装置包括于镜筒内设置的的聚焦透镜和保护镜,镜筒上筒口的上方设有45°角斜置的反射镜;其射流辅助装置包括喷嘴和流体供给机构,流体供给机构通过管路连通镜筒,喷嘴通过锥形接头安装于镜筒的下筒口;其激光器设于反射镜的一侧,激光器发出的激光束经反射镜反射后进入镜筒,激光束经聚焦透镜和保护镜后聚焦于从喷嘴喷出射流中;其工件运行单元包括设于喷嘴下方的工作台,工作台上设有装夹碳纤维复合材料于锯齿架上的夹具,工作台将碳纤维复合材料运行至激光束的切割范围内。

    水导激光柔性化微加工系统及方法

    公开(公告)号:CN110883424A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911156189.2

    申请日:2019-11-22

    Abstract: 本发明公开了一种水导激光柔性化微加工系统及方法,包括光纤传输耦合单元、工作台单元和高压供液单元,光纤传输耦合单元包括光纤固定转接模块和光束耦合传输模块,光束耦合传输模块包括耦合体、上压头和下喷嘴座,光纤固定转接模块将柔性光纤的端头定中于上压头与下喷嘴座之间的液层腔,耦合体上的入水口连通液层腔,于下喷嘴座上设有喷嘴块,喷嘴块上的喷孔与下喷嘴座上的喷口连通;耦合体夹持在机器人的机械手上;高压供液单元输出的无级调压高压水经入水口汇集于液层腔形成低压稳流水;工作台单元包括三轴联动的工作台,工件的装夹固定台板通过水槽设于工作台上。本发明结构简单、紧凑和灵活,可实现工件多维度柔性化微加工。

    光束分束聚焦传输装置及方法

    公开(公告)号:CN109445036A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201910019908.X

    申请日:2019-01-09

    Abstract: 本发明公开了一种光束分束聚焦传输装置及方法,包括由控制器操控的激光发射器,还包括反光镜和分光镜,45°倾斜的反光镜设于激光发射器的前方,与反光镜反向倾斜45°的分光镜设于反光镜下方,分光镜分光中心的左、右分别设有左、右自聚焦透镜光纤单元,各自聚焦透镜光纤单元接收对应分光束并聚焦耦合后进行光纤传输;由激光发射器发出的光束经反射镜后反射,反射的光束通过分光镜将光束均分成两束光束,分束后的光束通过自聚焦透镜与传输光纤组成的自聚焦耦合传输单元实现光束分束聚焦耦合传输。本发明实现了光束聚焦传输的小型集成化,缩小了聚焦耦合传输空间,提高了光束利用效率及设备使用率,节约了器件的购置成本。

    一种激光辅助金刚石划切加工的方法和加工系统

    公开(公告)号:CN108311790A

    公开(公告)日:2018-07-24

    申请号:CN201810325662.4

    申请日:2018-04-12

    Abstract: 本发明为一种激光辅助金刚石划切加工的方法和加工系统,本法光纤导引的激光束聚焦于工件表面的划切路径上,激光加热工件,使划切部位的材料软化,金刚石划切头紧随激光聚焦光斑,划切加热后强度降低的区域。本系统金刚石划切装置的悬臂下端经固定卡具连接金刚石划切头。激光经导引光纤引导至激光头,整形后的激光束聚焦于工件表面,金刚石划切头接触工件表面的点与激光束在工件表面的聚焦点有距离。导引光纤安装于调节结构上的保护壳体内,以便调节激光束。激光加热后材料强度降低,划切难度降低,且可减少切槽崩边、裂纹缺陷,还可提高加工效率。

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