CN210023108U - 一种激光复合清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光复合清洗系统，属于激光清洗领域，所述激光复合清洗系统包括：连续激光发生装置、脉冲激光发生装置、激光整形系统、第一合光镜和聚焦镜；连续激光经所述连续激光发生装置发射后入射至所述激光整形系统，脉冲激光经所述脉冲激光发生装置发射后入射至所述激光整形系统，所述激光整形系统分别对所述连续激光和所述脉冲激光进行整形出射后均入射至所述第一合光镜，所述第一合光镜适于将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光；所述复合激光经所述第一合光镜出射后入射至所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述复合激光聚集到待清洗表面。所述激光复合清洗系统通过连续激光和脉冲激光共同作用于待清洗表面，清洗效率高，实用性强。

Description

一种激光复合清洗系统

技术领域

本实用新型涉及激光清洗领域，具体涉及一种激光复合清洗系统。

背景技术

目前激光清洗作为一种常见的表面处理的手段，已经广泛应用于航空航天、半导体、微电子、船舶等领域。模具、汽车和船舶表面的表面污染已经成为一个严重的问题，因为它在很大程度上降低了使用寿命。激光清洗是在样品表面短脉冲激光照射期间基于动态物理化学反应的非接触表面处理。激光清洗提供了一种非接触、环保的方式来清洁表面污染物。表面污染物主要包括：漆、锈、氧化膜、涂层和微粒等。若只采用连续激光清洗表面的污染物，能量密度过大会导致污染物汽化，超过基体表面的烧蚀阈值，使得基体表面发生烧蚀。能量密度过小会无法达到污物的清洗阈值，导致污染物无法去除干净。同样的只采用纳秒激光清洗表面的污物，由于纳秒激光清洗效率比较低，成本高，难以满足使用需求。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是现有激光清洗效率低的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种激光复合清洗系统，所述激光复合清洗系统包括：连续激光发生装置、脉冲激光发生装置、激光整形系统、第一合光镜和聚焦镜；

连续激光经所述连续激光发生装置发射后入射至所述激光整形系统，脉冲激光经所述脉冲激光发生装置发射后入射至所述激光整形系统，所述激光整形系统适于分别对所述连续激光和所述脉冲激光进行整形；

所述连续激光和所述脉冲激光经所述激光整形系统出射后分别入射至所述第一合光镜，

所述第一合光镜适于将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光；

所述复合激光经所述第一合光镜出射后入射至所述聚焦镜，所述聚焦镜适于将所述复合激光聚集到待清洗表面。

因此，所述第一合光镜将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光，所述复合激光经所述第一合光镜出射后入射至所述聚焦镜，所述聚焦镜将所述复合激光聚焦作用于所述待清洗表面进行清洗，所述复合激光中含有的连续激光提供稳定的热源，使复合激光光斑作用区域温度保持一致，降低了清洗时所需脉冲激光的能量，提高了清洗效率，清洗更加稳定、精细、效率高。

可选地，所述激光整形系统包括连续激光整形系统，所述连续激光整形系统包括连续激光扩束镜和连续激光准直镜，所述连续激光入射至所述第一合光镜之前还依次经过所述连续激光扩束镜和所述连续激光准直镜。

因此，所述连续激光经所述连续激光扩束镜和所述连续激光准直镜共同作用，调整为直径适合入射所述第一合光镜的平行光。

可选地，所述激光整形系统还包括脉冲激光整形系统，所述脉冲激光整形系统包括脉冲激光扩束镜和脉冲激光准直镜，所述脉冲激光入射至所述第一合光镜之前还依次经过所述脉冲激光扩束镜和所述脉冲激光准直镜。

因此，所述脉冲激光经所述脉冲激光扩束镜和所述脉冲激光准直镜共同作用，调整为直径适合入射所述第一合光镜的平行光。

可选地，所述脉冲激光整形系统还包括反射镜，适于将从所述脉冲激光准直镜出射的脉冲激光反射至所述第一合光镜。

因此，所述反射镜将从所述脉冲激光准直镜出射的脉冲激光反射至所述第一合光镜，所述反射镜的调整作用使得所述脉冲激光发生装置的位置可以根据实际工况进行调整，所述激光复合清洗系统的适用性广，实用性强。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括复合激光扩束镜和复合激光准直镜；所述复合激光经所述第一合光镜出射后，入射至所述聚焦镜之前还依次经过所述复合激光扩束镜和所述复合激光准直镜。

因此，所述复合激光经所述第一合光镜出射后，经所述复合激光扩束镜和所述复合激光准直镜共同作用，调整为直径适合入射所述聚焦镜的平行光，为聚焦镜聚焦得到较小直径光斑做准备。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括第二合光镜，适于将从所述复合激光准直镜出射的所述复合激光反射至所述聚焦镜。

因此，所述第二合光镜的设置使得所述复合激光的光路方向发生改变，可以将出射光路调整为垂直于所述待清洗表面，方便所述复合激光聚焦作用于所述待清洗表面，所述第二合光镜的可以将所述激光复合清洗系统的纵向高度转变为横向宽度，改变了所述复合清洗系统的结构，适用范围广，实用性强。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括振镜系统，所述复合激光经所述第二合光镜出射后，入射至所述聚焦镜之前先入射至所述振镜系统，所述振镜系统适于调整所述复合激光的出射姿态。

因此，所述振镜系统调整所述复合激光的出射姿态，使得聚焦后的所述复合激光按照预设清洗轨迹清洗所述待清洗表面，清洗效率高。自动化程度高，整个系统长时间运行的稳定性高。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括光闸，所述光闸位于所述振镜系统和所述聚焦镜之间，所述光闸适于阻挡所述复合激光作用于所述待清洗表面。

因此，所述光闸可以阻挡所述复合激光作用于所述待清洗表面，可以避免误操作导致复合激光直接清洗所述待清洗表面，烧伤所述待清洗表面基底材料，所述激光复合清洗系统安全性高，实用性强。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括观测系统，所述观测系统适于观察待清洗表面。

因此，所述观测系统观察所述复合激光在所述待清洗表面的聚焦清洗情况，可以根据观察到的清洗情况及时对所述激光复合清洗系统进行调整，可靠性高。

可选地，所述激光复合清洗系统还包括能量检测装置，所述能量检测装置适于检测所述复合激光作用于所述待清洗表面的能量。

因此，可以根据所述待清洗表面待清洗物质和基底材料的性质确定作用于所述待清洗表面的最高能量，通过所述能量检测装置检测作用于所述待清洗表面的能量，选择所述连续激光和所述脉冲激光的发射参数，防止所述复合激光烧蚀所述待清洗表面的基底材料。

附图说明

图1为本实用新型所述激光复合清洗系统其中一种实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所述激光复合清洗系统其中一种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型所述激光复合清洗系统其中一种实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型所述激光复合清洗系统其中一种实施方式的结构示意图；

图5为图4中A处的局部放大视图；

图6为一种采用本实用新型所述激光复合清洗系统进行清洗的激光复合清洗方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-连续激光发生装置，2-脉冲激光发生装置，3-激光整形系统，310- 连续激光整形系统，311-连续激光扩束镜，312-连续激光准直镜，313-连续激光半波片，314-连续激光偏振分光片，320-脉冲激光整形系统，321- 脉冲激光扩束镜，322-脉冲激光准直镜，323-脉冲激光半波片，324-脉冲激光偏振分光片，325-反射镜，410-第一合光镜，420-复合激光扩束镜， 430-复合激光准直镜，440-第二合光镜，450-光闸，460-聚焦镜，470-振镜系统，480-数字显示发生器，5-能量检测装置，6-安装座，7-待清洗表面，8-观测系统，810-光源，820-半反半透镜，830-CCD图像传感器。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

一种激光复合清洗系统，包括：连续激光发生装置1、脉冲激光发生装置2、激光整形系统3、第一合光镜410和聚焦镜460；

连续激光经所述连续激光发生装置1发射后入射至所述激光整形系统 3，脉冲激光经所述脉冲激光发生装置2发射后入射至所述激光整形系统，所述激光整形系统3适于分别对所述连续激光和所述脉冲激光进行整形；

所述连续激光和所述脉冲激光经所述激光整形系统3出射后分别入射至所述第一合光镜410，所述第一合光镜410适于将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光；

所述复合激光经所述第一合光镜410出射后入射至所述聚焦镜460，所述聚焦镜460适于将所述复合激光聚集到待清洗表面7。

具体地，如图1所示，图1为本实用新型激光复合清洗系统的一种实施方式，在一些实施例中，所述第一合光镜410的镜面与所述连续激光经所述激光整形系统3出射后的光路呈第一预设角度设置，所述脉冲激光经所述激光整形系统3出射后的光路与所述第一合光镜410的镜面呈第二预设角度设置，且所述连续激光与所述脉冲激光分别从所述第一合光镜410 的镜面两侧入射至所述第一合光镜410，在本实施例中，所述连续激光经所述第一合光镜410透射，所述脉冲激光经所述第一合光镜410反射，最后合束为复合激光出射；应当理解的是，在另一些实施例中，所述连续激光经所述第一合光镜410反射，所述脉冲激光经所述第一合光镜410透射，最后合束为复合激光出射。较佳的，所述第一预设角度和所述第二预设角度均为45°，也就是说，所述连续激光和所述脉冲激光经所述激光整形系统3出射后的光路呈90°相交，所述第一合光镜410位于交叉点，且所述第一合光镜410的镜面与经所述激光整形系统3出射的所述连续激光和所述脉冲激光均呈45°。应当理解的是，在一些实施例中，所述聚焦镜460 位于所述第一合光镜410出射所述复合激光的光路上。

因此，所述第一合光镜410将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光，所述复合激光经所述第一合光镜410出射后入射至所述聚焦镜460，所述聚焦镜460将所述复合激光聚焦作用于所述待清洗表面7进行清洗，所述复合激光中含有的连续激光提供稳定的热源，使复合激光光斑作用区域温度保持一致，降低了清洗时所需脉冲激光的能量，提高了清洗效率，清洗更加稳定、精细、效率高。

所述激光整形系统3包括连续激光整形系统310，所述连续激光整形系统310包括连续激光扩束镜311和连续激光准直镜312，所述连续激光入射至所述第一合光镜410之前还依次经过所述连续激光扩束镜311和所述连续激光准直镜312。

具体地，所述连续激光扩束镜311和所述连续激光准直镜312具有共同的光轴，且均位于所述连续激光经所述连续激光发生装置1出射后的光路上。连续激光经所述连续激光发生装置1发射后入射至所述连续激光扩束镜311，所述连续激光扩束镜311将所述连续激光扩束；所述连续激光经所述连续激光扩束镜311出射后，入射至所述连续激光准直镜312，所述连续激光准直镜312将所述连续激光准直。

因此，所述连续激光经所述连续激光扩束镜311和所述连续激光准直镜312共同作用，调整为直径适合入射所述第一合光镜410的平行光。

所述激光整形系统3还包括脉冲激光整形系统320，所述脉冲激光整形系统320包括脉冲激光扩束镜321和脉冲激光准直镜322，所述脉冲激光入射至所述第一合光镜410之前还依次经过所述脉冲激光扩束镜321和所述脉冲激光准直镜322。

具体地，所述脉冲激光扩束镜321和所述脉冲激光准直镜322具有共同的光轴，且均位于所述脉冲激光经所述脉冲激光发生装置2出射后的光路上。脉冲激光经所述脉冲激光发生装置2发射后入射至所述脉冲激光扩束镜321，所述脉冲激光扩束镜321将所述脉冲激光扩束，调整所述脉冲激光的直径至适合入射所述第一合光镜410；所述脉冲激光经所述脉冲激光扩束镜321出射后，入射至所述脉冲激光准直镜322，所述脉冲激光准直镜 322将所述脉冲激光准直。

因此，所述脉冲激光经所述脉冲激光扩束镜321和所述脉冲激光准直镜322共同作用，调整为直径适合入射所述第一合光镜410的平行光。

所述脉冲激光整形系统320还包括反射镜325，适于将从所述脉冲激光准直镜322出射的脉冲激光反射至所述第一合光镜410。

具体地，在一些实施例中，所述脉冲激光经所述脉冲激光准直镜322 出射后，入射至所述第一合光镜410之前首先入射至所述反射镜325，所述反射镜325的镜面与所述脉冲激光准直镜322出射的所述脉冲激光呈第三预设角度设置，作为优选方案，所述第三预设角度也设置为45°，所述脉冲激光经所述反射镜325出射后的光路与所述第一合光镜410的镜面成所述第二预设角度设置，可以理解的是，所述连续激光经所述连续激光发生装置1发射后的光路与所述脉冲激光经所述脉冲激光发生装置2发射后的光路相互平行。这样设置，分布合理结构紧凑。

因此，所述反射镜325将从所述脉冲激光准直镜322出射的脉冲激光反射至所述第一合光镜410，所述反射镜325的调整作用使得所述脉冲激光发生装置2的位置可以根据实际工况进行调整，所述激光复合清洗系统的适用性广，实用性强。

所述激光复合清洗系统还包括复合激光扩束镜420和复合激光准直镜 430；所述复合激光经所述第一合光镜410出射后，入射至所述聚焦镜460 之前还依次经过所述复合激光扩束镜420和所述复合激光准直镜430。

具体地，所述复合激光扩束镜420和所述复合激光准直镜430具有共同的光轴，且均位于所述复合激光经所述第一合光镜410出射后的光路上。所述复合激光经所述第一合光镜410出射后，入射至所述复合激光扩束镜 420，所述复合激光扩束镜420将所述复合激光扩束，且将所述复合激光的直径调整为适合入射所述聚焦镜460的状态；所述复合激光经所述复合激光扩束镜420出射后，入射至所述复合激光准直镜430，所述复合激光准直镜430将所述复合激光准直。

因此，所述复合激光经所述第一合光镜410出射后，经所述复合激光扩束镜420和所述复合激光准直镜430共同作用，调整为直径适合入射所述聚焦镜460的平行光，为聚焦镜460聚焦得到较小直径光斑做准备。

在一些实施例中，所述激光复合清洗系统还包括第二合光镜440，适于将从所述复合激光准直镜430出射的所述复合激光反射至所述聚焦镜460。

具体地，所述第二合光镜440的镜面与所述复合激光经所述复合激光准直镜430出射后的光路呈第四预设角度设置，所述复合激光经所述第二合光镜440以反射的方式出射，且出射姿态方便入射至所述聚焦镜460。在一些实施例中，所述第四预设角度设置为45°，因此出射后的光路与所述第二合光镜440的镜面呈45°，且与入射光路呈90°夹角。如图3、图4和图5所示，所述复合激光经所述第二合光镜440出射后的光路垂直于所述待清洗表面7，且向下出射，因此方便清洗所述待清洗表面7。

因此，所述第二合光镜440的设置使得所述复合激光的光路方向发生改变，可以将出射光路调整为垂直于所述待清洗表面7，方便所述复合激光聚焦作用于所述待清洗表面7，所述第二合光镜440的可以将所述激光复合清洗系统的纵向高度转变为横向宽度，改变了所述复合清洗系统的结构，适用范围广，实用性强。

所述激光复合清洗系统还包括振镜系统470，所述复合激光经所述第二合光镜440出射后，入射至所述聚焦镜460之前先入射至所述振镜系统470，所述振镜系统470适于调整所述复合激光的出射姿态。

所述振镜系统470通过多个镜片和扫描电机改变出射光路的方向，调整所述复合激光的出射姿态，并出射至所述聚焦镜460，使得聚焦后的所述复合激光按照预设清洗轨迹清洗所述待清洗表面7。应当理解的是，在另一些实施例中，所述激光复合清洗系统也可以使用所述振镜系统470替代所述第二合光镜440，这样，所述振镜系统470将水平射入的复合激光转换为向下输出的激光，但是，这种设置方式的激光定位的精确度和整个系统长时间运行的稳定可靠性不及首先所述第二合光镜440换向，再通过所述振镜系统470输出的设置方式。

因此，所述振镜系统470调整所述复合激光的出射姿态，使得聚焦后的所述复合激光按照预设清洗轨迹清洗所述待清洗表面7，清洗效率高。自动化程度高，整个系统长时间运行的稳定性高。

所述激光复合清洗系统还包括光闸450，所述光闸450位于所述振镜系统470和所述聚焦镜460之间，所述光闸450适于阻挡所述复合激光作用于所述待清洗表面7。

应当理解的是，所述光闸也可以设置于所述第二合光镜440和所述振镜系统470之间或其它位置。

因此，所述光闸450可以阻挡所述复合激光作用于所述待清洗表面7，可以避免误操作导致复合激光直接清洗所述待清洗表面7，烧伤所述待清洗表面7基底材料，所述激光复合清洗系统安全性高，实用性强。

所述激光复合清洗系统还包括观测系统8，所述观测系统8适于观察所述待清洗表面7。

具体地，本实施例中，所述观测系统8包括光源810、半反半透镜820、 CCD图像传感器830和显示装置，所述CCD图像传感器830与所述显示装置电连接，所述CCD图像传感器830、所述半反半透镜820依次设置于所述第二合光镜440的上方，所述光源810适于为整个系统提供光源，所述光源 810发射的照明光束经所述半反半透镜820以反射的方式向下出射，用于照亮所述待清洗表面7，由所述待清洗表面7反射的光经所述半反半透镜820 透射后入射至所述CCD图像传感器830，所述CCD图像传感器830将入射的光学信号转换为模拟电流信号，电流信号经所述CCD图像传感器830放大和模数转换后传输至所述显示装置，实现所述待清洗表面7图像在所述显示装置的复现。

因此，所述观测系统8观察所述复合激光在所述待清洗表面7的聚焦清洗情况，可以根据观察到的清洗情况及时对所述激光复合清洗系统进行调整，可靠性高。

所述激光复合清洗系统还包括能量检测装置5，所述能量检测装置5适于检测所述复合激光作用于所述待清洗表面7的能量。

具体地，所述能量检测装置5可以是激光能量计、功率计，检测激光作用于所述待清洗表面7的能量。

因此，可以根据所述待清洗表面7待清洗物质和基底材料的性质确定作用于所述待清洗表面7的最高能量，通过所述能量检测装置5检测作用于所述待清洗表面7的能量，选择所述连续激光和所述脉冲激光的发射参数，防止所述复合激光烧蚀所述待清洗表面7的基底材料。

在一些实施例中，作为进一步方案，所述连续激光整形系统310还包括连续激光半波片313和连续激光偏振分光片314，所述连续激光经所述连续激光准直镜312出射后，入射至所述第一合光镜410之前还依次经过所述连续激光半波片313和所述连续激光偏振分光片314，所述连续激光半波片313和所述连续激光偏振分光片314具有共同的光轴，且均位于所述连续激光经所述连续激光准直镜312出射后的光路上。所述连续激光经所述连续激光准直镜312出射后，入射至所述连续激光半波片313，所述连续激光半波片313调整所述连续激光的偏振方向，方便入射至所述连续激光半波片313，所述连续激光经所述连续激光半波片313出射后，入射至所述连续激光偏振分光片314，所述连续激光偏振分光片314将振动方向与所述连续激光偏振分光片314透过轴方向相同的光透射，将其它振动方向的光反射，实现对激光束进行滤光，获得偏振方向相一致的连续激光，并在出射后入射至所述第一合光镜410。

因此，所述连续激光经所述连续激光发生装置1出射后，首先依次经所述连续激光扩束镜311、所述连续激光准直镜312、所述连续激光半波片 313和所述连续激光偏振分光片314，再入射至所述第一合光镜410；所述连续激光扩束镜311和所述连续激光准直镜312共同作用实现对所述连续激光的扩束准直，所述连续激光半波片313和所述连续激光偏振分光片314 共同作用实现对所述连续激光的偏振调整和过滤，所述连续激光在入射至所述合光镜410之前整形调整为适合入射的状态。

在一些实施例中，作为进一步方案，所述脉冲激光整形系统320还包括脉冲激光半波片323和脉冲激光偏振分光片324，所述脉冲激光经所述脉冲激光准直镜322出射后，入射至所述第一合光镜410之前还依次经过所述脉冲激光半波片323和所述脉冲激光偏振分光片324，所述脉冲激光半波片323和所述脉冲激光偏振分光片324具有共同的光轴，且均位于所述脉冲激光经所述脉冲激光准直镜322出射后的光路上。所述脉冲激光经所述脉冲激光准直镜322出射后，入射至所述脉冲激光半波片323，所述脉冲激光半波片323调整所述脉冲激光的偏振方向，所述脉冲激光经所述脉冲激光半波片323出射后，入射至所述脉冲激光偏振分光片324，所述脉冲激光偏振分光片324将振动方向与所述脉冲激光偏振分光片324透过轴方向相同的光透射，将其它振动方向的光反射，实现对激光束进行滤光，获得偏振方向相一致的脉冲激光，并在出射后入射至所述第一合光镜410。

因此，所述脉冲激光经所述脉冲激光发生装置2出射后，首先依次经所述脉冲激光扩束镜321、所述脉冲激光准直镜322、所述脉冲激光半波片 323和所述脉冲激光偏振分光片324，再入射至所述第一合光镜410；所述脉冲激光扩束镜321和所述脉冲激光准直镜322共同作用实现对所述脉冲激光的扩束准直，所述脉冲激光半波片323和所述脉冲激光偏振分光片324 共同作用实现对所述脉冲激光的偏振调整和过滤，所述脉冲激光在入射至所述合光镜410之前整形调整为适合入射的状态。

应当理解的是，上述实施例中，所述聚焦镜460采用透射式聚焦镜，所述透射式聚焦镜允许光束有偏心之类的小偏差，光束易于调整，允许光束偏心或角度偏离地射入透镜，聚焦效果好。

在上述实施例中，所述激光复合清洗系统还包括数字显示发生器480，所述数字显示发生器480与所述连续激光发生装置1和所述脉冲激光发生装置2均电连接，所述数字显示发生器480适于检测所述连续激光发生装置1和所述脉冲激光发生装置2分别发射的连续激光和脉冲激光的参数。

在上述实施例中，所述激光复合清洗系统还包括安装座6，所述安装座 6适于安装各个部件，应当理解的是，各部件在所述安装座6上的位置应是可调整的。

一种采用上述激光复合清洗系统进行清洗的复合激光清洗方法，所述复合激光清洗方法包括：

S1：获取连续激光并使连续激光光斑聚集到所述待清洗表面7；

S2：获取并调节所述连续激光光斑的能量，使所述连续激光光斑的能量满足预设连续激光能量值；

S3：获取脉冲激光并使所述脉冲激光的光斑聚集于所述连续激光光斑区域，获得复合激光光斑；

S4：获取所述复合激光光斑的能量，调节所述脉冲激光使所述复合激光光斑的能量满足预设复合激光能量值；

S5：保持所述复合激光光斑，利用所述复合激光进行清洗。

因此，首先并调节所述连续激光光斑的能量，使所述连续激光光斑的能量满足预设连续激光能量值，可以使所述连续激光光斑的能量在一定限度内，再调节所述复合激光光斑的能量，调节所述脉冲激光使所述复合激光光斑的能量满足预设复合激光能量值，可以使所述复合光斑的能量在一定限度内；采用复合激光进行激光清洗时，清洗效率和清洗效果均得到提升，且不会损伤基底，稳定性高。

在步骤S3中，所述获取脉冲激光并使所述脉冲激光的光斑聚集于所述连续激光光斑区域，获得复合激光光斑包括如下步骤：

S3.1：开启脉冲激光发生装置2；

S3.2：调整激光整形系统3将脉冲激光整形后出射至第一合光镜410；

S3.3：所述第一合光镜410将所述脉冲激光沿所述连续激光的出射光路出射至所述聚焦镜460。

具体的，本实施例中，所述第一合光镜以透射的方式出射所述连续激光，以反射的方式出射所述脉冲激光。

因此，所述脉冲激光和连续激光具有共同的出射光路，因此所述脉冲激光的光斑聚集于所述连续激光光斑区域。

在步骤S2中，所述预设连续激光能量值Q1满足：Q1＜Qb，其中，Qb 为基底材料的烧蚀阈值。

应当理解的是，Q1＜Qb，则所述预设连续激光能量值小于基底材料的烧蚀阈值，当所述连续激光光斑的能量满足预设连续激光能量值时，所述连续激光不会损伤基底。

这样，所述连续激光光斑的能量满足预设连续激光能量值，所述预设连续激光能量值小于基底材料的烧蚀阈值，所述连续激光可以在接下来的复合清洗过程中输出能量小于基底材料的烧蚀阈值的激光，可以提高复合就清洗的效率，却不会损伤基底。

在步骤S4中，所述预设复合激光能量值Q2满足：Qa≤Q2＜Qb，Qa为污物的汽化阈值。

应当理解，预设复合激光能量值Q2满足：Qa≤Q2＜Qb，则当所述复合激光光斑的能量满足预设复合激光能量值时，则复合激光的能量大于等于待清洗区域污物的汽化阈值，小于待清洗区域基底材料的烧蚀阈值，此时连续激光和脉冲激光参数调整完成，复合激光可以使得待清洗区域的污物汽化而不会烧蚀基底，安全性高，复合激光清洗效率高，实用性强。

在上述激光复合清洗方法中，所述脉冲激光光斑的直径小于所述连续激光光斑的直径。

这样设置的好处是，复合激光进行清洗时，所述脉冲激光光斑始终位于所述连续激光光斑的内部，所述连续激光首先对所述待清洗表面7进行一次处理，所述脉冲激光再对所述待清洗表面7进行二次处理，一次处理提供稳定的热源，二次处理进行清洗。

在步骤S5中，所述保持所述复合激光光斑，利用所述复合激光进行清洗包括如下步骤：

确定复合激光在待清洗区域的清洗路径和速度；

利用振镜系统470按照所述路径和速度出射所述复合激光进行复合清洗，所述振镜系统470适于调整所述复合激光的出射姿态。

这样，利用所述振镜系统470即可调整所述复合激光的出射姿态，按照既定的清洗路径和速度进行清洗，清洗范围广，自动化程度高，完成清洗作业，可控性高，实用性强。

在步骤S2中，所述预设连续激光能量值Q1还满足：Q1＜Qa。

这样设置的好处是，所述预设连续激光能量值Q1，小于待清洗污物的汽化阈值，则所述复合激光中的连续激光聚焦作用于所述待清洗表面7的能量小于待清洗污物的汽化阈值，主要用于提供稳定热源，降低复合激光中的脉冲激光能量要求，清洗主要由复合激光中的脉冲激光完成，清洗效果好，清洗效率更高。

进一步，在步骤S2中，所述预设连续激光能量值Q1还满足：0.7Qa≤ Q1。

这样设置的好处是，所述预设连续激光能量值Q1，处于较高的水平，能够提供稳定热源，而脉冲激光的能量要求也不高，实用性强。

在步骤S4中，所述预设复合激光能量值Q2还满足：Q2≤0.9Qb。

这样设置的好处是，既能够达到较高的清洗效率，复合激光的能量距离基底材料的烧蚀阈值Qb还有一定距离(最小为0.1Qb)，不会烧蚀基底材料，安全边际高，可靠性强。

应当理解，在步骤S3和步骤S4中，若已知基底与污物的材料特性适合使用的连续激光参数，则可先按照参数选择再进行调整；若基底与污物的材料未知，则可采用从小到大的方式调整功率，测试合适参数。

应当理解的是，上述实施例中，所述调节所述连续激光光斑的能量包括调节连续激光的功率、频率等参数。

调节所述脉冲激光包括调节脉冲能量、脉冲频率、脉冲宽度和延迟时间等参数。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种激光复合清洗系统，其特征在于，包括：连续激光发生装置(1)、脉冲激光发生装置(2)、激光整形系统(3)、第一合光镜(410)和聚焦镜(460)；

连续激光经所述连续激光发生装置(1)发射后入射至所述激光整形系统(3)，脉冲激光经所述脉冲激光发生装置(2)发射后入射至所述激光整形系统，所述激光整形系统(3)适于分别对所述连续激光和所述脉冲激光进行整形；

所述连续激光和所述脉冲激光经所述激光整形系统(3)出射后分别入射至所述第一合光镜(410)，所述第一合光镜(410)适于将所述连续激光和所述脉冲激光整合为复合激光；

所述复合激光经所述第一合光镜(410)出射后入射至所述聚焦镜(460)，所述聚焦镜(460)适于将所述复合激光聚集到待清洗表面(7)。

2.根据权利要求1所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光整形系统(3)包括连续激光整形系统(310)，所述连续激光整形系统(310)包括连续激光扩束镜(311)和连续激光准直镜(312)，所述连续激光入射至所述第一合光镜(410)之前依次经过所述连续激光扩束镜(311)和所述连续激光准直镜(312)。

3.根据权利要求2所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光整形系统(3)还包括脉冲激光整形系统(320)，所述脉冲激光整形系统(320)包括脉冲激光扩束镜(321)和脉冲激光准直镜(322)，所述脉冲激光入射至所述第一合光镜(410)之前依次经过所述脉冲激光扩束镜(321)和所述脉冲激光准直镜(322)。

4.根据权利要求3所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述脉冲激光整形系统(320)还包括反射镜(325)，适于将从所述脉冲激光准直镜(322)出射的脉冲激光反射至所述第一合光镜(410)。

5.根据权利要求4所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括复合激光扩束镜(420)和复合激光准直镜(430)；所述复合激光经所述第一合光镜(410)出射后，入射至所述聚焦镜(460)之前依次经过所述复合激光扩束镜(420)和所述复合激光准直镜(430)。

6.根据权利要求5所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括第二合光镜(440)，适于将从所述复合激光准直镜(430)出射的所述复合激光反射至所述聚焦镜(460)。

7.根据权利要求6所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括振镜系统(470)，所述复合激光经所述第二合光镜(440)出射后，入射至所述聚焦镜(460)之前先入射至所述振镜系统(470)，所述振镜系统(470)适于调整所述复合激光的出射姿态。

8.根据权利要求7所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括光闸(450)，所述光闸(450)位于所述振镜系统(470)和所述聚焦镜(460)之间，所述光闸(450)适于阻挡所述复合激光作用于所述待清洗表面(7)。

9.根据权利要求1所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括观测系统(8)，所述观测系统(8)适于观察所述待清洗表面(7)。

10.根据权利要求1至9任一项所述的激光复合清洗系统，其特征在于，所述激光复合清洗系统还包括能量检测装置(5)，所述能量检测装置(5)适于检测所述复合激光作用于所述待清洗表面(7)的能量。

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