[发明专利]基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置及其方法

权利要求书

1.基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：在皮秒激光器(1)的光路输出端布置有反射镜(2)，反射镜(2)的反射光路上布置有第一透镜(3)，第一透镜(3)的输出光路的下方布置有水腔(4)，水腔(4)具有储水腔体，其侧面设有一进水口(7)，上顶面和下底面均有开孔，上顶面的开孔处固定一窗口镜片(5)，下底面的开孔处固定一红宝石喷嘴(6)，红宝石喷嘴(6)的下方设有用于放置金刚石的电动平台(8)；所述反射镜(2)的正上方依次布置有第二透镜(9)和相机(10)。

2.根据权利要求1所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：所述第一透镜(3)安装于上下移动机构上。

3.根据权利要求1所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：所述红宝石喷嘴(6)具有50um的通孔。

4.根据权利要求1所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：所述窗口镜片(5)为蓝宝石玻璃。

5.根据权利要求1所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：所述水腔(4)的上顶面和下底面的中心部位设有开孔。

6.根据权利要求1所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的装置，其特征在于：所述水腔(4)是由不锈钢金属制成的具有储水腔体的结构。

7.利用权利要求1所述的装置实现基于超短脉冲水导激光加工金刚石的方法，其特征在于：皮秒激光器(1)输出的皮秒激光脉冲经反射镜(2)反射至第一透镜(3)，进而激光经水腔(4)上方的窗口镜片(5)透射，聚焦至下方的红宝石喷嘴(6)，由相机(10)观测激光焦点的大小以及位置，通过调节反射镜(2)的角度，使激光焦点与红宝石喷嘴(6)的喷嘴孔中心重合，激光从喷嘴孔中心透射出，第一透镜(3)可上下移动，聚焦激光并调节焦点的上下位置；

去离子水加压注入水腔(4)的储水腔体，水压稳定后，水从红宝石喷嘴(6)的喷嘴孔射出，形成射流水束；

金刚石置于电动平台(8)上，射流水束喷射至金刚石上；设置皮秒激光器(1)的工作参数，同时使电动平台(8)带动金刚石以匀速往复运动，直至激光完全切开金刚石。

8.根据权利要求7所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的方法，其特征在于：设置皮秒激光器(1)的工作参数：脉冲重复率200kHz，波长515nm，脉宽10ps。

9.根据权利要求7所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的方法，其特征在于：电动平台(8)上的金刚石与红宝石喷嘴(6)之间的距离为5mm。

10.根据权利要求7所述的基于超短脉冲水导激光加工金刚石的方法，其特征在于：水腔(4)中的水压为1.5MPa。