CN108581224A - 旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法，该装置包括：支撑部和缩流传导装置，支撑部内通有与激光耦合的液体；缩流传导装置设置于支撑部的下方并与支撑部相连通；其中，缩流传导装置内设有液体腔室和封装气体层；封装气体层设置于液体腔室外；液体腔室的横截面直径沿激光的传输方向逐渐减小，并形成传导端，传导端的主轴与激光主光轴成锐角倾斜；缩流传导装置绕激光主光轴自转。本发明的另一方面还提供了该装置的应用、激光加工系统及方法。

Description

旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法

技术领域

本发明涉及一种旋转式激光加工装置及其应用、激光加工系统及方法，属于激光加工领域。

背景技术

目前，常规激光加工的效率和质量随着激光加工深度的增加而快速下降，原因在于：聚焦式激光加工过程中存在加工锥度效应，使得激光加工方法存在深度极限；热量的不断积累使材料的热影响严重。因此，如何实现低热影响、大深度介入式加工是激光加工领域的主要技术问题。

现有常用的激光加工方法以短脉冲干式激光加工为主，该加工方法在浅层材料的瞬时去除效率和热影响控制方面具有优势，但仍存在突出的问题：加工的孔存在锥度，深度不足，大深度(>5毫米)加工时易丧失短脉冲优势。

为了解决激光加工过程中材料的热影响问题，拓展激光加工深度，SYNOVA公司展开了微射流型水助激光加工技术。以SYNOVA公司为代表的微射流型水助激光加工方法对多种材料的穿透性切割具有优异的加工性能，相对干式激光加工具有加工锥度明显减小、加工热影响小、表面清洁等一系列优势，但该技术很难保持大深度加工的高效率，深度极限在10毫米左右；另外，为了保证可靠性，该方法的激光传输强度不能设置太高，限制了耦合功率的提高，影响了加工速度。

GE全球研发中心发明了液核光纤激光加工方法及其装置，该方法使用特殊的微管通水传光，管壁材料的光导系数低于纯净水，可以实现对光的全反射传输，可以在空气中射出层流水柱，等效于SYNOVA技术；但同时，其固体管壁允许光纤弯曲，可以深入狭窄空间或在水下进行激光加工。由于端部去除物对光的散射效应以及光纤头部过于接近加工区域导致的光纤易损性，介入式加工至今没有实现，最好记录是钻入材料约3毫米。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种能实现超大功率激光、大深度加工的旋转式激光加工装置。激光与液体耦合在缩流传导装置中耦合，缩流传导装置内缩流内腔的末端轴线与缩流传导装置的轴线成锐角，通过旋转缩流传导装置实现千瓦级功率激光的微米级尺度可靠、高效耦合加工，实现超大功率与超大深度激光加工的高效集成。

所述旋转式激光加工装置，包括：支撑部和缩流传导装置，所述支撑部内通有与所述激光耦合的液体；所述缩流传导装置设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；其中，所述缩流传导装置内设有液体腔室和封装气体层；所述封装气体层设置于所述液体腔室外；所述液体腔室的横截面直径沿所述激光的传输方向逐渐减小，并形成传导端，所述传导端的主轴与所述激光主光轴成锐角倾斜；所述缩流传导装置绕所述激光主光轴自转。

优选的，所述缩流传导装置包括：缩流内腔和外层支撑结构，所述外层支撑结构设置于所述缩流内腔的外侧，所述缩流内腔的外壁与所述外层支撑结构的内壁围成所述封装气体层；所述缩流内腔的内壁围成所述液体腔室。

优选的，所述传导端底端面的直径小于所述外层支撑结构底端面口径的1/2。

优选的，所述缩流传导装置包括液体缩流部和旋转传导部，所述液体缩流部设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；所述旋转传导部设置于所述液体缩流部的下方，并与所述液体缩流部相连通；所述旋转传导部绕所述激光主光轴自转。

优选的，所述液体缩流部包括第一缩流内腔、第一外层支撑结构，所述第一外层支撑结构设置于所述第一缩流内腔外，所述第一缩流内腔与所述第一外层支撑结构围成封装气体层；所述旋转传导部包括第二缩流内腔、第二外层支撑结构，所述第二外层支撑结构设置于所述第二缩流内腔外，所述第二缩流内腔与所述第二外层支撑结构围成封装气体层。

优选的，所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的上部主轴均平行于所述激光主光轴；所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的自由端的侧壁相互平行且均与所述激光主光轴成锐角。

优选的，所述第二缩流内腔整体向所述第二外层支撑结构内壁倾斜；所述第二外层支撑结构的主轴与所述激光主光轴平行。

本发明的又一方面还提供了一种激光加工系统，包括：

激光器，所述激光器产生所述激光；

如上述的旋转式激光加工装置，所述激光器与所述旋转式激光加工装置光路连接，所述激光在所述旋转式激光加工装置中与液体耦合后传输至工件；

流体供给装置，所述流体供给装置向所述旋转式激光加工装置提供液体；

驱动旋转单元，与所述控制单元控制连接，并驱动所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴转动；

控制单元，所述控制单元分别控制所述激光器、所述流体供给装置和所述旋转式激光加工装置和所述驱动旋转单元的动作。

本发明的又一方面还提供了一种激光加工方法，包括以下步骤：

S100：在如上述的旋转式激光加工装置中充满液体后，所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴自转，并在所述旋转式激光加工装置的出射口形成稳定层流；

S200：所述激光聚焦耦合到所述液体中形成激光射流，所述激光射流从所述出射口射出；

S300：所述激光射流作用于待加工工件上，进行激光加工。

本发明的又一方面还提供了一种如上述的旋转式激光加工装置的应用，用于深入工件或流体内部进行激光加工。

本发明的有益效果包括但不限于：

(1)本发明所提供的旋转式激光加工装置，该装置的支撑部的入光端直径较大，从而有效的将超大功率激光光束引入水射流系统中，提高了激光在水导系统入口的可靠性。

(2)本发明所提供的旋转式激光加工装置，利用流体系统内部石英玻璃层与封装气体层之间的全反射效应，保证所入射的激光光线能全反射汇聚到微米尺度小孔内，从而提高超大功率激光的加工精度，并进一步降低激光加工尺度。

(3)本发明所提供的旋转式激光加工装置，通过旋转传导部的旋转，实现超大功率激光对工件的旋转式大深度加工，加工深度可达20mm以上。实现激光的大深度介入式加工能力，突破传统激光加工的深度极限，从而实现超大功率与超大深度激光加工的高效集成。该装置整体实现成本较低，投入较少，装置制作难度也相对较小，易于实现。

(4)本发明所提供的激光加工系统，通过控制单元实现对旋转式激光加工装置的自动化供给液体和可控旋转。提高加工效率，降低生产成本。

(5)本发明所提供的激光加工方法，通过在工件表面旋转喷射耦合有超大功率激光的射流，实现对工件大深度高效的加工。

附图说明

图1是本发明优选实施例中旋转式激光加工装置主视剖视示意图；

图2装置使用中的A点放大光路传输示意图；

图3是本发明优选实施例中旋转式激光加工装置的加工状态示意图；

图4是本发明另一优选实施例中旋转式激光加工装置主视剖视示意图；

图5是图4中B点放大示意图；

图6是本发明提供的激光加工系统结构示意图。

部件和附图标记列表：

具体实施方式

下面结合实施例详述本发明，但本发明并不局限于这些实施例。

本文中超大功率激光是指，输出功率大于1000瓦的激光。本文中大深度是指垂直工件表面所能形成的最大加工深度>20mm，此处的工件包括玻璃、金属、复合材料等材质的工件。本文中上方、下方所指方向参见附图1中所示。

参见图1，本发明提供的旋转式激光加工装置，包括：支撑部和缩流传导装置，所述支撑部内通有与所述激光耦合的液体；所述缩流传导装置设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；其中，所述缩流传导装置内设有液体腔室和封装气体层；所述封装气体层设置于所述液体腔室外；所述液体腔室的直径沿所述激光的传输方向逐渐减小，并形成传导端，所述传导端的主轴与所述激光主光轴成锐角倾斜；所述缩流传导装置绕所述激光主光轴自转。

本发明提供的旋转式激光加工装置可实现超大功率激光高效耦合，并能在工件表面进行大深度介入式加工，具有系统可靠性高、加工深度大、维护成本低等优点。激光入射支撑部后聚焦于液体中即可实现激光与液体耦合，并形成激光射流。耦合方式简便。根据具体需要激光可通过聚焦透镜等光学器件聚焦于液体中进行耦合。

针对现有激光加工中存在的功率密度小、热影响大、深度能力差、存在加工锥度等问题，该激光加工装置解决了大功率激光耦合的高效、可靠加工问题，实现大深度介入式加工，并具有实现成本低，技术难点小的优点，对航空航天及民用领域大厚度(＞10mm)材料加工具有重要意义。

在一个具体实施例中，聚焦透镜设置于支撑部外，以降低该旋转式激光加工装置的复杂度。

支撑部可通过多种方式引入流动的液体。例如在支撑部表面开设进水口。此处所用液体优选为水，如去离子水或蒸馏水均可。

优选地，进入该激光加工装置的激光光束与该激光加工装置上行端面垂直，且光束轴线与该激光加工装置的几何轴线重合。

优选的，支撑部包括窗口透镜和垫圈，所述窗口透镜设置于所述支撑部的入光端上，所述垫圈垫设于所述窗口透镜与所述支撑部之间。入射激光从窗口透镜进入支撑部内。入射的激光可以为聚焦的也可以为未聚焦的。通过设置窗口透镜，可防止支撑部内的液体外泄。

优选的，还包括至少一个注流口，所述注流口贯通所述支撑部的侧壁，所述注流口的轴线垂直于所述支撑部的主轴。

进一步优选的，所述注流口沿所述支撑部的周向均匀分布。

优选的，还包括聚焦透镜，所述聚焦透镜容纳于所述支撑部内，并设置于所述注流口与所述窗口透镜之间。进一步优选的，所述聚焦透镜的周缘与所述支撑部内壁固定连接。从而将支持部分隔为两个部分，聚焦透镜的上方无液体，下方则充满液体。

优选的，所述缩流传导装置设置于所述注流口下方。参见图1，在一个具体实施方式中，缩流传导装置固定在注水口的激光下行方向，且沿激光传输方向，缩流传导装置的入口口径大于出口口径，口径沿光线传导方向逐渐减小，且缩流传导装置的旋转中心与入射激光的主光轴一致。

优选的，所述缩流传导装置包括：缩流内腔和外层支撑结构，所述外层支撑结构设置于所述缩流内腔的外侧，所述缩流内腔的外壁与所述外层支撑结构的内壁围成所述封装气体层；所述缩流内腔的内壁围成所述液体腔室。封装气体层优选为封装真空层时，可提高激光全反射效率。

在一个具体实施例中，缩流传导装置的内部缩流内腔为石英玻璃内腔。

以下以水流为冷却流体，缩流内腔和外层支撑结构均为石英玻璃材质，缩流内腔外的气体为空气，对该装置的原理进行解释说明：

如图2所示，为激光光线在缩流内腔内传导的过程，激光通过稳定的流体与缩流内腔内表面发生折射后，进而在玻璃外表面与空气界面发生全反射，再与缩流内腔内表面发生折射重新进入水流内。如图2所示的各角度满足公式Ⅰ和公式Ⅱ：

其中，θ₁为激光与缩流内腔内壁的入射角，θ₂为折射角，θ₃为内层玻璃与空气界面的折射角，n₁为激光与水的折射率，n₂为激光与玻璃的折射率、n₃为激光与空气的折射率。

假定θ₃为90°时，即激光与缩流内腔的外表面发生全反射，以上公式Ⅰ和公式Ⅱ左右两边同时相乘，即得到：

由式Ⅲ可以得出：θ₁为激光与玻璃发生全反射的最小入射角，只要满足激光与玻璃内表面入射角不小于θ₁，那么激光就能在缩流内腔的玻璃与空气界面处发生全反射，其原理类似于SYNOVA水气界面的全反射。

在该具体实施例中，聚焦的激光在液体腔室及双层玻璃(为缩流内腔和外层支撑结构)中的传输路线如附图2所示，即θ₁为激光与玻璃发生全反射的最小入射角，只要满足激光与玻璃内表面入射角不小于θ₁，那么激光就能在内层玻璃界面发生全反射，其原理类似于SYNOVA水气界面的全反射。

反射回来的光线再一次经过液体腔室和缩流内腔玻璃界面发生折射，激光重新进入液体腔室。激光可在四周的液体腔室与玻璃的界面发生相同的光路传输过程，重复多次后，激光就能在液体腔室内发生类似于激光在光纤内的全反射过程。从而实现稳定传输。

优选的，在满足水压条件的情况下，缩流内腔壁尽可能薄。由于大部分激光会在液体腔室中传导，一部分激光在缩流内腔的内外两个表面发生多次反射，这部分光线很少，但不可避免。降低缩流内腔的厚度，能降低此部分光线的数量，从而保持射流激光的功率。

参见图3，液体缩流部的上部形成液体腔室，随着液体腔室的直径减小，在液体腔室下端形成传导端。优选的，传导端的主轴与穿过其的激光主光轴成θ，θ<90°且传导端底端面的直径小于所述外层支撑结构底端面的口径的1/2。即倾斜后传导端的底端面的直径小于出口口径的1/2。传导端整体朝向外支撑结构偏斜。倾斜后传导端的侧壁仍然保持对称平行，且出口处激光的主光轴仍在倾斜传导端内部。以确保激光在旋转加工过程中实现完全覆盖。

在一个具体实施例中，参见图3，该加工主轴的传导端的外径为D₁，待加工工件的加工凹槽的长度为D₂，D₁≤D₂。采用该装置可加工工件的面积大于实际射流出光口直径，能提高加工宽度的同时保持加工深度。旋转传导部可不断延伸至工件内部进行大深度加工。

参见图4，优选的，所述缩流传导装置包括液体缩流部和旋转传导部，所述液体缩流部设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；所述旋转传导部设置于所述液体缩流部的下方，并与所述液体缩流部相连通；所述旋转传导部绕所述激光主光轴自转。

此处的液体缩流部的主轴与支撑部的主轴重合，并与激光传输主光轴重合。通过设置旋转传导部能降低加工难度，缩小该加工装置的整体尺寸，减少装置中旋转部件的数量，提高装置使用可靠性。

参见图4，液体缩流部包括第一缩流内腔、第一外层支撑结构，第一外层支撑结构设置于所述第一缩流内腔外，所述第一缩流内腔与所述第一外层支撑结构围成封装气体层。所述旋转传导部包括第二缩流内腔、第二外层支撑结构，第二外层支撑结构设置于所述第二缩流内腔外，所述第二缩流内腔与所述第二外层支撑结构围成封装气体层。第二缩流内腔整体向第二外层支撑结构内壁倾斜。第二外层支撑结构的主轴与激光主光轴平行。

参见图5，优选的，所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的上部主轴均平行于所述激光主光轴；所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的自由端的侧壁相互平行且均与所述激光主光轴成锐角。按此设置能进一步减少结构尺寸。

在一个具体实施例中，所述第二缩流内腔的外壁和第二外层支撑结构的外壁平行，且二者的主轴相互平行且平行于激光主光轴。第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的一端与液体缩流部相连接，另一端自由延伸。第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的自由端上，二者的外壁相互平行且主轴与激光主轴均成锐角。从而二者同时相对激光主轴发生倾斜。按此设置时，激光主轴仍然需保持在第二缩流内腔内。

优选的，还包括：连接部件，所述旋转传导部通过所述连接部件与所述液体缩流部旋转连接。连接部件可以为密封轴承。连接后能保留旋转传导部轴向的自由度，使其可以旋转，并保持旋转中心与主光轴同轴。

参见图6，本发明的另一方面还提供了一种激光加工系统，包括：

激光器，所述激光器产生所述激光；

如上述的旋转式激光加工装置，所述激光器与所述旋转式激光加工装置光路连接，所述激光在所述旋转式激光加工装置中与液体耦合后传输至工件；

流体供给装置，所述流体供给装置向所述旋转式激光加工装置提供液体；

驱动旋转单元，与所述控制单元控制连接，并驱动所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴转动；

控制单元，所述控制单元分别控制所述激光器、所述流体供给装置、所述旋转式激光加工装置和所述驱动旋转单元的动作。

通过控制单元可实现自动化激光加工操作。同时便于控制所述激光器产生激光、控制流体供给装置向旋转式激光加工装置供给流体；控制旋转式激光加工装置进行自转。

流体供给单元与激光加工装置的液体腔室侧壁上的注流口相连，将流体物质在一定高压下注入液体腔室；高压流体与激光一同经缩流传导装置到达工件表面。

驱动旋转单元与缩流传导装置接触连接，为缩流传导装置提供旋转动力，优选地通过齿轮啮合的方式连接。

本发明提供的激光加工系统中，激光器110发射的激光的波长可为266nm～1100nm，该波长范围的激光在水中传输时都有一定程度的衰减，其中以532nm的激光的衰减幅度最小，有效传输距离为20m以上；1064nm的激光的有效传输距离也可达到100mm。

优选的，还包括：光学单元；所述光学单元设置于所述激光器与所述旋转式激光加工装置相连接的光路上。

优选的，还包括：流体回收装置，所述流体回收装置回收液体，所述流体回收装置与所述控制单元控制连接，所述控制单元控制所述流体回收装置的动作。

本发明的又一方面还提供了一种激光加工方法，包括以下步骤：

S100：在如上述旋转式激光加工装置中充满液体后，所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴自转，并在所述旋转式激光加工装置的出射口形成稳定层流；

S200：所述激光聚焦耦合到所述液体中形成激光射流，所述激光射流从所述出射口射出；

S300：所述激光射流作用于待加工工件上，进行激光加工。

本发明提供的激光加工方法，可通过调整所用激光的波长、透光壁的厚度和长度、封装气体种类，实现激光加工工艺的优化和通用。

本发明提供的激光加工方法，使激光在气液界面处实现全反射，减少了激光的损失。

本发明的又一方面还提供了一种如上述旋转式激光加工装置的应用，用于深入工件或流体内部进行激光加工。

实施例

以下实施例中所用物料及仪器均为商用商品。

实施例1

参见图1和6，通过控制单元，打开流体供给单元，使具有一定压力的流体物质通过液体腔室侧壁上注流口进入液体腔室；另外，控制单元控制驱动旋转单元启动，在驱动旋转单元的带动下，缩流传导装置以一定速度旋转；通过调节流体压力、流速和旋转速度等参数，确保激光加工装置出口流体为稳定层流；最后，通过控制单元将激光器开启，利用光学单元反射传导，将激光导入激光加工装置。光学单元包括多个光学元件，例如反射光学元件、分束光学元件和合束光学元件等。进入激光加工装置的激光光束与激光加工装置上行端面垂直，且光束轴线与激光加工装置的几何轴线重合。

激光在激光加工装置中，依次通过窗口透镜处理、聚焦透镜聚焦、液体腔室与流体耦合、缩流传导装置缩流、石英玻璃反射内腔反射与折射等到达工件表面，进行材料去除加工；

缩流传导装置的末端，有相对主光轴的倾斜石英玻璃管，倾斜后两侧仍然保持对称平行，且出口处主光轴仍在倾斜石英玻璃管内部(即出口位置处，倾斜石英玻璃管倾斜水平距离小于出口口径的1/2)。

随着激光加工的继续进行，激光加工装置可沿加工方向运动到工件内部，实现对工件的高效、稳定、无热影响去除加工。

实施例2

参见图4～6，在本实施例中，将缩流传导装置拆分为液体缩流部和旋转传导部两部分，且旋转传导部内部石英玻璃内腔可倾斜布置，也可垂直布置后在出水处向一侧倾斜(图4)。

首先通过控制单元，打开流体供给单元阀门，使具有一定高压的流体物质通过液体腔室侧壁上注流口进入液体腔室；另外，控制单元控制驱动旋转单元启动，在驱动旋转单元的带动下，旋转传导部以一定速度旋转；通过调节流体压力、流速和旋转速度等方法，确保激光加工装置出口流体为稳定层流；最后，通过控制单元将激光器开启，利用光学单元反射传导，将激光导入激光加工装置。进入激光加工装置的激光光束与激光加工装置上行端面垂直，且光束轴线与激光加工装置的几何轴线重合。激光在激光加工装置中，依次通过窗口透镜处理、聚焦透镜聚焦、液体腔室与流体耦合、液体缩流部缩流、石英玻璃内腔界面反射与折射、旋转传导部旋转等到达工件表面，进行材料去除加工；

旋转传导部中有相对主光轴的倾斜石英玻璃管，倾斜后两侧仍然保持对称平行，且出口处主光轴仍在倾斜石英玻璃管内部(即出口位置处，倾斜石英玻璃管倾斜水平距离小于出口口径的1/2)。

随着激光加工的继续进行，激光加工装置中的旋转传导部可沿加工方向运动到工件内部，实现对工件的高效、稳定、无热影响去除。

实施例3

与实施例2的区别在于：在旋转传导部出口与主光轴有一定夹角的光滑倾斜，倾斜后两侧仍然保持对称平行，且出口内凹一侧不超过主光轴。

以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (10)

1.一种旋转式激光加工装置，其特征在于，包括：

支撑部，所述支撑部内通有与所述激光耦合的液体；

缩流传导装置，所述缩流传导装置设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；

其中，所述缩流传导装置内设有液体腔室和封装气体层；

所述封装气体层设置于所述液体腔室外；

所述液体腔室的横截面直径沿所述激光的传输方向逐渐减小，并形成传导端，所述传导端的主轴与所述激光主光轴成锐角倾斜；

所述缩流传导装置绕所述激光主光轴自转。

2.根据权利要求1所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述缩流传导装置包括：缩流内腔和外层支撑结构，所述外层支撑结构设置于所述缩流内腔的外侧，所述缩流内腔的外壁与所述外层支撑结构的内壁围成所述封装气体层；所述缩流内腔的内壁围成所述液体腔室。

3.根据权利要求2所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述传导端底端面的直径小于所述外层支撑结构底端面口径的1/2。

4.根据权利要求1所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述缩流传导装置包括液体缩流部和旋转传导部，所述液体缩流部设置于所述支撑部的下方并与所述支撑部相连通；所述旋转传导部设置于所述液体缩流部的下方，并与所述液体缩流部相连通；所述旋转传导部绕所述激光主光轴自转。

5.根据权利要求4所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述液体缩流部包括第一缩流内腔、第一外层支撑结构，所述第一外层支撑结构设置于所述第一缩流内腔外，所述第一缩流内腔与所述第一外层支撑结构围成封装气体层；所述旋转传导部包括第二缩流内腔、第二外层支撑结构，所述第二外层支撑结构设置于所述第二缩流内腔外，所述第二缩流内腔与所述第二外层支撑结构围成封装气体层。

6.根据权利要求5所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的上部主轴均平行于所述激光主光轴；所述第二缩流内腔和所述第二外层支撑结构的自由端的侧壁相互平行且均与所述激光主光轴成锐角。

7.根据权利要求5所述的旋转式激光加工装置，其特征在于，所述第二缩流内腔整体向所述第二外层支撑结构内壁倾斜；所述第二外层支撑结构的主轴与所述激光主光轴平行。

8.一种激光加工系统，其特征在于，包括：

激光器，所述激光器产生所述激光；

如权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置，所述激光器与所述旋转式激光加工装置光路连接，所述激光在所述旋转式激光加工装置中与液体耦合后传输至工件；

流体供给装置，所述流体供给装置向所述旋转式激光加工装置提供液体；

驱动旋转单元，与所述控制单元控制连接，并驱动所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴转动；

控制单元，所述控制单元分别控制所述激光器、所述流体供给装置和所述旋转式激光加工装置和所述驱动旋转单元的动作。

9.一种激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100：在权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置中充满液体后，所述旋转式激光加工装置绕所述激光主光轴自转，并在所述旋转式激光加工装置的出射口形成稳定层流；

S200：所述激光聚焦耦合到所述液体中形成激光射流，所述激光射流从所述出射口射出；

S300：所述激光射流作用于待加工工件上，进行激光加工。

10.一种如权利要求1～7中任一项所述的旋转式激光加工装置的应用，其特征在于，用于深入工件或流体内部进行激光加工。