CN106964908B - 一种激光微孔加工系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种激光微孔加工系统,通过利用分光模块将脉冲激光分为能量不同的两束子脉冲激光光源,能量大的子脉冲激光光源通过聚焦模块入射至待加工微孔平面,第二子脉冲激光光源通过脉冲调整模块以及聚焦模块入射至待加工微孔平面;脉冲控制模块根据预设的加工方式,控制两束子脉冲激光光源对微孔进行交替加工。通过不同能量的激光脉冲交替对微孔进行加工,根据能量不同的脉冲对微孔的进行打出凹坑、去除、修整形貌的操作,提高了微孔的入口圆整度,有利于减少重铸层以及减小热影响区,获得良好的微孔加工质量,从而提高微孔成形质量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及激光加工技术领域,特别是涉及一种激光微孔加工系统。
背景技术
随着科技的进步和工业化的发展,微孔、微小孔在航空航天、国防工业、精密仪器等领域得到了日益广泛的应用,现代工业产品对微小孔的加工质量要求越来越高,传统的微孔加工技术已经不能满足要求。在众多的特种加工技术中,激光加工以其高效率、低成本、易实现多轴联动控制、加工不受材料限制等优点,在微孔加工方面被普遍采用。
由于激光加工属于热蚀加工,加工出来的微孔通常都存在一些缺陷,微孔成形质量不高,例如存在出入口圆整度、通孔锥度、孔壁重铸层等问题,而重铸造层上有微裂纹,这些微裂纹会在零件的使用过程中向叶片基体材料蔓延,大大降低了产品的使用寿命,在某些场合下甚至会造成严重的事故。
可见,传统的微孔加工方法由于存在上述问题,无法满足微孔加工的高质量要求。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种激光微孔加工系统,提高微孔的入口圆整度,减少重铸层,减小热影响区,从而提高激光微孔成形的质量。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:
本发明实施例一方面提供了一种激光微孔加工系统,包括:
分光模块、脉冲控制模块、脉冲调整模块以及聚焦模块;
所述分光模块用于根据预设的能量比,将所述激光光源模块发射的脉冲激光光源分为第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源,所述第一脉冲激光光源的能量大于所述第二脉冲激光光源的能量,所述第一脉冲激光光源通过所述聚焦模块入射至待加工微孔平面;
所述脉冲控制模块用于根据预设微孔加工方式,控制所述第一脉冲激光光源和所述第二脉冲激光光源的选通时间,以实现所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源交替对微孔进行加工;
所述脉冲调整模块用于对所述第二脉冲激光光源的光路进行调整,使其照射至所述聚焦模块;且用于调整所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源的时间间隔;
所述聚焦模块用于将所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源进行重合,以产生目标光束,并将所述目标光束聚焦至所述待加工微孔平面。
可选的,所述激光光源模块还包括:
扩束镜,用于对出射的脉冲激光光源进行扩束,以获取满足预设能量条件的光束。
可选的,所述脉冲控制模块包括:
第一机械快门和/或第二机械快门;
其中,所述第一机械快门用于控制所述第一脉冲激光光源的选通;所述第二机械快门用于控制所述第二脉冲激光光源的选通。
可选的,所述脉冲调整模块包括:
第一反射镜以及第二反射镜;
其中,所述第一反射镜与所述第一脉冲激光光源传播方向的夹角为45°,且所述第一反射镜沿与光轴平面相交的平面偏转预设角度,用于将从所述分光模块发射的第二脉冲激光光源反射至所述第二反射镜,且与所述第一脉冲激光光源的传播方向不相交;所述第二反射镜所在的平面与所述第一反射镜所在的平面的夹角大于90°,用于将从所述第一反射镜出射的光线反射至所述聚焦模块。
可选的,所述分光模块为分光棱镜或偏振片,且所述分光模块分出的所述第一脉冲激光光源与所述第二脉冲激光光源的传播方向所在的直线的夹角为90°。
可选的,所述聚焦模块包括:
反射镜组以及聚焦镜,
其中,所述反射镜组用于将所述脉冲调整模块出射的第二脉冲激光光源与所述第一脉冲激光光源的焦深长度调整重合,并反射至所述聚焦镜。
可选的,所述脉冲控制模块包括第一机械快门和第二机械快门,所述脉冲控制模块还包括:
当检测到脉冲激光光源首次发射时,在第一预设时间范围内,关闭所述第一机械快门,打开所述第二机械快门,以使所述第二脉冲激光光源先照射至所述待加工微孔平面,对待加工微孔进行预处理;在第二预设时间范围内,打开所述第一机械快门,关闭所述第二机械快门,以使所述第一脉冲激光光源照射至所述待加工微孔平面,对所述待加工微孔进行处理;
其中,所述第一机械快门用于控制所述第一脉冲激光光源的选通;所述第二机械快门用于控制所述第二脉冲激光光源的选通。
可选的,所述反射镜组包括两个反射镜。
可选的,所述第一脉冲激光光源与第二脉冲激光光源的能量比为7:3。
可选的,还包括:
滤波器,与所述扩束镜相连,用于将所述脉冲激光光源的背景噪声进行去除。
本发明实施例提供了一种激光微孔加工系统,通过利用分光模块将脉冲激光分为能量不同的两束子脉冲激光光源,能量大的子脉冲激光光源通过聚焦模块入射至待加工微孔平面,第二子脉冲激光光源通过脉冲调整模块以及聚焦模块入射至待加工微孔平面;脉冲控制模块根据预设的加工方式,控制两束子脉冲激光光源对微孔进行交替加工。
本申请提供的技术方案的优点在于,通过不同能量的激光脉冲交替对微孔进行加工,根据能量不同的脉冲对微孔的进行打出凹坑、去除、修整形貌的操作,提高了微孔的入口圆整度,有利于减少重铸层以及减小热影响区,获得良好的微孔加工质量,从而提高微孔成形质量。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的激光微孔加工系统的一种具体实施方式结构图;
图2为本发明实施例提供的激光微孔加工系统的另一种具体实施方式结构图;
图3为本发明实施例提供的激光微孔加工系统的再一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可包括没有列出的步骤或单元。
本申请的发明人经过研究发现,通过微孔加工的实验分析,例如对PBC板的孔加工,激光切割孔等,若将一个脉冲能量分成两个能量不均的主次脉冲进行微孔加工的结果比单个脉冲直接加工的结果好。其中,主次脉冲的间隔时间必须在晶格冷却时间内,因为此时,次脉冲对材料的作用修正,预加工热能还存在,对主脉冲加工有一个促进优化作用。
但是,在激光加工实际过程中,由于激光设备的原始特性,只能在一定时间内输出一定能量,一定频率的脉冲;需要改变加工参数时候,必须停机修改,这个停机在重启的时间远远超过晶格冷却时间,导致次脉冲对材料的修正或促进作用大大的降低,无法持续间断性地改变激光输出的能量变化,且每次停机调整参数严重影响加工效率,所以需要实现激光输出脉冲能量变化加工技术,以获得良好的微孔加工质量。
鉴于此,本申请通过利用分光模块将脉冲激光分为能量不同的两束子脉冲激光光源,能量大的子脉冲激光光源直接入射至待加工微孔平面,第二子脉冲激光光源通过脉冲调整模块以及聚焦模块入射至待加工微孔平面;脉冲控制模块根据预设的加工方式,控制两束子脉冲激光光源对微孔进行交替加工。
在介绍了本发明实施例的技术方案后,下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图1,图1为本发明实施例提供的激光微孔加工系统在一种具体实施方式下的结构示意图,本发明实施例可包括以下内容:
一种激光微孔加工系统,可包括分光模块101、脉冲控制模块102、脉冲调整模块103、聚焦模块104以及激光光源模块105。
激光光源模块105可包括脉冲激光器1051,用于出射脉冲激光光源。
分光模块101用于根据预设的能量比,将激光光源模块105发射的脉冲激光光源分为第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源。分光模块101中的分光元件可为分光棱镜或者偏振片,当然,也可为其他分光器件,这均不影响本申请的实现。
分光模块101分出的两束脉冲激光,即第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源,或可称为主脉冲及次脉冲,第一脉冲激光光源可与所述第二脉冲激光光源的传播方向所在的直线的夹角为90°,也就是两束光的传播方向垂直。第一脉冲激光光源通过聚焦模块104入射至待加工微孔平面,第二脉冲激光光源通过脉冲调整模块103和聚焦模块104最终入射至待加工微孔平面。
第一脉冲激光光源的能量可大于第二脉冲激光光源的能量,且第一脉冲激光光源与第二脉冲激光光源的能量比为7:3。当然,二者的比例也可为其他比例,但是经过多次实验证实,为了得到较好的加工效果,两束脉冲光的能量比例至少为6:4。
脉冲控制模块102用于根据预设微孔加工方式,控制第一脉冲激光光源和第二脉冲激光光源的选通时间,以实现第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源交替对微孔进行加工。
当脉冲控制模块包括第一机械快门和第二机械快门,一种具体的加工方式可为:
当检测到脉冲激光光源首次发射时,在第一预设时间范围内,关闭所述第一机械快门,打开所述第二机械快门,以使所述第二脉冲激光光源先照射至所述待加工微孔平面,对所述待加工微孔进行预处理;在第二预设时间范围内,打开所述第一机械快门,关闭所述第二机械快门,以使所述第一脉冲激光光源照射至所述待加工微孔平面,对所述待加工微孔进行处理。即通过第二脉冲激光光源对待加工微孔平面的材料进行预处理,例如打出凹坑,修整形貌等,使材料具有一定的温度甚至部分去除;再由能量大的第一脉冲激光光源对材料实现去除加工,从而实现两束脉冲的交替加工。相应的可调整主次脉冲间隔时间,两束脉冲形成不同的能量分布。该加工方式可以减小激光加工的重铸层和热影响区,从而提高微孔的入口圆整度,减小重铸层等。
预设微孔加工为用户或本领域技术人员根据实际情况对微孔进行加工选取的方式,以第一脉冲激光光源为主脉冲,第二脉冲激光光源为及次脉冲为例,微孔加工方式可为先次后主的加工模式,一主多次、多主一次、多主多次等,以实现主次脉冲交替进行加工的模式。以先次后主,一主3次为例,即通过脉冲控制模块102的控制,将第一脉冲激光光源先屏蔽,将第二脉冲激光光源先入射至微孔加工平面,然后将第二脉冲激光光源进行关闭,让第一脉冲激光光源入射至微加工平面;然后关闭第一脉冲激光光源,使得第二脉冲激光光源连接三次入射至微加工平面,这种加工模式,第一次使用第二脉冲激光光源进行预热,使用第二脉冲激光光源进行打孔,后三次使用第二脉冲激光光源对在微加工平面开的孔进行调整其平整度等,获得较好的加工质量。
需要说明的是,预设微孔加工方式的实现需要依靠脉冲控制模块102提供对两束脉冲光源的选通或关闭的器件来实现。例如脉冲控制模块102可包括:第一机械快门和/或第二机械快门;第一机械快门用于控制所述第一脉冲激光光源的选通或关闭;第二机械快门用于控制所述第二脉冲激光光源的选通或关闭。即通过控制机械快门实现脉冲激光的输出或屏蔽。举例来说,在激光加工开始第一次加工时候,由于光程差,第一脉冲激光光源先到达加工位置,可调整第一机械快门,使得第一个第一脉冲激光光源被屏蔽,之后可形成先次后主的加工模式。当然,也可根据具体的需求进行安装其他控制激光输出的器件,本申请对此不做任何限定。
当然,在一种具体的情况下,也可不用交替加工,即利用第一脉冲激光光源进行多次或一次加工,或直接利用第二脉冲激光光源进行多次或一次加工,本申请提供的激光微孔加工系统这均可以实现。不过,在这两种情况下,本申请提供的技术方案就没有实际的意义了。
脉冲调整模块103用于对所述第二脉冲激光光源的光路进行调整,使其照射至所述聚焦模块104。在一种具体的实施方式中,脉冲调整模块103可包括第一反射镜1031以及第二反射镜1032,通过调整反射镜与第一脉冲激光光源的光路传播方向之间夹角,来实现将第二脉冲激光光源入射至聚焦模块104。
在第二脉冲激光光源进入第一反射镜1031时,由于第一、第二脉冲在一个平面上,在第二脉冲激光光源反射经过第一脉冲激光光源光路时,光路重合,可能导致与后续第一脉冲激光光源产生干涉等现象。故,第一反射镜1031与第一脉冲激光光源传播方向的夹角为45°,且第一反射镜沿与光轴平面相交的平面偏转预设角度,预设角度为一个小角度,本领域技术人员可根据具体实际情况进行选取,只要使得两束脉冲的传播方向在空间上不相交便可,即为与第一反射镜的光轴垂直的方向与第一激光光源传播方向的夹角为45°(此处,携带方向属性),用于将从分光模块101发射的第二脉冲激光光源反射至第二反射镜1032;第二反射镜1032所在的平面与所述第一反射镜所在的平面的夹角大于90°(即二者的光轴的夹角不小于90°),用于将从第一反射镜1031出射的光线反射至聚焦模块104上,使得第二脉冲激光光源慢慢向第一脉冲激光光源靠近,增加最终两束脉冲重合长度。
脉冲调整模块103以调节光程差(第一脉冲激光光源与第二脉冲激光光源的脉冲时间间隔),假设从分光元件开始,到加工平面,第一脉冲激光光源经过距离为S1,第二脉冲激光光源经过距离为S2,所以第一脉冲激光光源与第二脉冲激光光源的脉冲光程差为s=c*(S2-S1),c为光速。该时间为间隔时间(也称为光程差)。通过调整脉冲调整模块103(即调整第一脉冲光源光路与脉冲调整模块103之间距离),可以控制光程差。该时间为二者脉冲间隔时间,时间太长,晶格冷却,两次脉冲加工结果得不到优化;调整该时间,可以获得最优化的加工结果。
聚焦模块104用于将所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源进行重合,以产生目标光束,并将目标光束聚焦至待加工微孔平面。聚焦模块104可包括反射镜组以及聚焦镜,其中,反射镜组用于将所述脉冲调整模块出射的第二脉冲激光光源与所述第一脉冲激光光源的焦深长度调整重合,并反射至所述聚焦镜。反射镜组可包括两个反射镜,当然,也可包括多个反射镜,在不影响第一脉冲激光光源光路的条件下,增加反射镜数目,每个反射镜对次脉冲光路进行微调整,使得两束脉冲光源焦点重合度更好。当包含多个反射镜时,可以将第二脉冲激光光源反射过程集合在一侧,最后再与第一脉冲激光集合;但是该方式的偏转角度较大,需要较长较多的反射过程。
在一种具体的实施方式中,聚焦模块104包括第三反射镜1041、第四反射镜1042以及聚焦镜1043时,第三反射镜1041、第四反射镜1042角度逐渐减小,偏转角度也减小,直到第二脉冲激光光源与第一脉冲激光光源相交长度较长。调整聚焦镜1043的位置,使得两束脉冲在通过聚焦镜中心位置,保证完全聚焦。该模块主要实现第二脉冲激光光源空间位置的变换,通过反射镜的反射,将第二脉冲激光光源调整到第一脉冲激光光源焦深长度重合的位置。避免因为焦点位置的不重合,使得加工的圆整度,加工直径等变大,影响加工质量。聚焦镜1043的作用将光束聚焦,形成高能量的激光焦点,以实现对材料的激光加工。聚焦镜把两束脉冲激光光源进行聚焦,产生目标光束,并且聚焦在加工平面上,更换不同聚焦镜可以选择不同的光斑大小。
在本发明实施例提供的技术方案中,通过不同能量的激光脉冲交替对微孔进行加工,根据能量不同的脉冲对微孔的进行打出凹坑、去除、修整形貌的操作,提高了微孔的入口圆整度,有利于减少重铸层以及减小热影响区,获得良好的微孔加工质量,从而提高微孔成形质量。
在一种具体的实施方式中,请参阅图2,基于上述实施例,所述激光光源模块105还包括:
扩束镜1052,用于对出射的脉冲激光光源进行扩束,以获取满足预设能量条件的光束。
激光光源模块105中的脉冲激光器1051出射的脉冲激光,由于脉冲激光器1051在发射激光时,对激光进行了一定的聚焦,但是焦点一般较大,焦点能量分布不均,能量密度大,对后续光路元件会有一定的损伤,为了确保后续激光能量不损换系统中的其他元器件,且保证后续激光可对待加工的微孔材料进行打孔处理,可通过扩束镜对入射激光进行扩束,提供合适的光束以便后续处理。
对出射脉冲激光进行扩束处理,有利于提高整个激光微孔加工系统的可靠性、稳定性以及寿命,降低用户的使用成本,提升用户的使用体验。
还可包括:
滤波器106,与扩束镜1052相连,用于将所述脉冲激光光源的背景噪声进行去除。
为了避免其他杂质光源对待加工材料的干扰,降低微孔成形质量,可对出射的激光光源进行滤波处理,提升微孔的成形质量。
为了本领域技术人员更加清楚的理解本申请提供技术方案的原理,本申请还提供了一种具体激光微孔加工系统,该系统的光路图,请参阅图3,具体的实施原理如下:
激光微孔加工系统包括脉冲激光器301、扩束镜302、分光元件303、机械快门304、机械快门305、四个反射镜(306-309)以及聚焦镜310。脉冲激光器301出射脉冲激光经过扩束镜302进行扩束,然后经过分光元件303分为能量不同的第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源,第一脉冲激光光源经过机械快门304直接入射至待加工的微孔平面;第二脉冲激光光源经过反射镜306、机械快门305、反射镜307、反射镜308、反射镜309以及聚焦镜310入射至待加工的微孔平面。其中机械快门304、机械快门305可以控制两束脉冲激光的输出以及关闭,以实现两束脉冲的交替按照预设的加工方式对微孔进行加工。有利于减少重铸层以及减小热影响区,获得良好的微孔加工质量,从而提高微孔成形质量。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种激光微孔加工系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种激光微孔加工系统,包括激光光源模块,其特征在于,还包括:
分光模块、脉冲控制模块、脉冲调整模块以及聚焦模块;
所述分光模块用于根据预设的能量比,将所述激光光源模块发射的脉冲激光光源分为第一脉冲激光光源以及第二脉冲激光光源,所述第一脉冲激光光源的能量大于所述第二脉冲激光光源的能量,所述第一脉冲激光光源通过所述聚焦模块入射至待加工微孔平面;
所述脉冲控制模块用于根据预设微孔加工方式,控制所述第一脉冲激光光源和所述第二脉冲激光光源的选通时间,以实现所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源交替对微孔进行加工;
所述脉冲调整模块用于对所述第二脉冲激光光源的光路进行调整,使其照射至所述聚焦模块;且用于调整所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源的时间间隔;
所述聚焦模块用于将所述第一脉冲激光光源以及所述第二脉冲激光光源进行重合,以产生目标光束,并将所述目标光束聚焦至所述待加工微孔平面。
2.根据权利要求1所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述激光光源模块还包括:
扩束镜,用于对出射的脉冲激光光源进行扩束,以获取满足预设能量条件的光束。
3.根据权利要求1所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述脉冲控制模块包括:
第一机械快门和/或第二机械快门;
其中,所述第一机械快门用于控制所述第一脉冲激光光源的选通;所述第二机械快门用于控制所述第二脉冲激光光源的选通。
4.根据权利要求1所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述脉冲调整模块包括:
第一反射镜以及第二反射镜;
其中,所述第一反射镜与所述第一脉冲激光光源传播方向的夹角为45°,且所述第一反射镜沿与光轴平面相交的平面偏转预设角度,用于将从所述分光模块发射的第二脉冲激光光源反射至所述第二反射镜,且与所述第一脉冲激光光源的传播方向不相交;所述第二反射镜所在的平面与所述第一反射镜所在的平面的夹角大于90°,用于将从所述第一反射镜出射的光线反射至所述聚焦模块。
5.根据权利要求1所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述分光模块为分光棱镜或偏振片,且所述分光模块分出的所述第一脉冲激光光源与所述第二脉冲激光光源的传播方向所在的直线的夹角为90°。
6.根据权利要求1所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述聚焦模块包括:
反射镜组以及聚焦镜,
其中,所述反射镜组用于将所述脉冲调整模块出射的第二脉冲激光光源与所述第一脉冲激光光源的焦深长度调整重合,并反射至所述聚焦镜。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述脉冲控制模块包括第一机械快门和第二机械快门,所述脉冲控制模块还包括:
当检测到脉冲激光光源首次发射时,在第一预设时间范围内,关闭所述第一机械快门,打开所述第二机械快门,以使所述第二脉冲激光光源先照射至所述待加工微孔平面,对待加工微孔进行预处理;在第二预设时间范围内,打开所述第一机械快门,关闭所述第二机械快门,以使所述第一脉冲激光光源照射至所述待加工微孔平面,对所述待加工微孔进行处理;
其中,所述第一机械快门用于控制所述第一脉冲激光光源的选通;所述第二机械快门用于控制所述第二脉冲激光光源的选通。
8.根据权利要求6所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述反射镜组包括两个反射镜。
9.根据权利要求8所述的激光微孔加工系统,其特征在于,所述第一脉冲激光光源与所述第二脉冲激光光源的能量比为7:3。
10.根据权利要求2所述的激光微孔加工系统,其特征在于,还包括:
滤波器,与所述扩束镜相连,用于将所述脉冲激光光源的背景噪声进行去除。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5083007A (en) * | 1990-08-01 | 1992-01-21 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Bonding metal electrical members with a frequency doubled pulsed laser beam |
CN1619778A (zh) * | 2003-11-06 | 2005-05-25 | 株式会社迪斯科 | 利用激光束的处理装置 |
CN1862353A (zh) * | 2006-06-12 | 2006-11-15 | 江苏大学 | 一种制作表面周期微细结构的方法及其装置 |
CN101293307A (zh) * | 2007-04-27 | 2008-10-29 | 彩覇阳光株式会社 | 基于激光的加工方法及激光加工装置 |
CN102259826A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-11-30 | 上海电机学院 | 飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法及装置 |
CN105511030A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种激光脉冲延时系统和激光退火系统 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5083007A (en) * | 1990-08-01 | 1992-01-21 | Microelectronics And Computer Technology Corporation | Bonding metal electrical members with a frequency doubled pulsed laser beam |
CN1619778A (zh) * | 2003-11-06 | 2005-05-25 | 株式会社迪斯科 | 利用激光束的处理装置 |
CN1862353A (zh) * | 2006-06-12 | 2006-11-15 | 江苏大学 | 一种制作表面周期微细结构的方法及其装置 |
CN101293307A (zh) * | 2007-04-27 | 2008-10-29 | 彩覇阳光株式会社 | 基于激光的加工方法及激光加工装置 |
CN102259826A (zh) * | 2011-06-22 | 2011-11-30 | 上海电机学院 | 飞秒激光束制备微纳复合周期结构的方法及装置 |
CN105511030A (zh) * | 2016-01-15 | 2016-04-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种激光脉冲延时系统和激光退火系统 |
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