[发明专利]一种高均一性激光微通道并行加工方法

说明书

本发明公开了一种高均一性激光微通道并行加工方法，具体通过放置图像采集设备实时采集各分束激光的微通道加工图像，并进行图像测量，对应得到每一个分束激光的焦点位置情况；并根据每一个分束激光的离焦情况和上一次激光矢量光束阵列各分束激光的参数进行分析比较，通过调整分数阶傅里叶变换的分数阶阶次重新计算全息图，进而对每一个分束激光加工时的焦点位置进行调整，从而实现微通道并行加工时的高均一性。与现有技术相比本发明的有益效果是：可以快速有效的保证基底材料所有加工区域均处于激光焦点位置，以实现并行加工的高均一性。

技术领域

本发明属于激光微通道加工方法领域，具体涉及一种高均一性激光微通道并行加工方法。

背景技术

当前基于空间光调制器的激光并行加工装置和方法被广泛应用于材料微孔、微通道加工过程中。现有方法主要是通过空间光调制器或者其他具有激光幅度、相位调制功能的激光处理设备对激光整形，利用整形激光对材料进行加工以此得到所需要的微孔、微通道或其他微结构。其中，并行加工是指激光通过空间光调制器或者其他激光处理设备将光束进行分束得到多束分束激光，并对基底材料进行同时加工。因此，通过利用并行加工技术能够较大程度的提高激光加工效率。

在激光对基底材料进行微通道加工过程中，微通道性能受激光聚焦状态的影响较大。即便设定好激光的聚焦状态，但是由于加工平台并不能实现绝对意义上的完全平整，因此会在一定程度上导致基底材材料在加工过程中出现离焦状态，进而影响基底材料上并行加工微通道的加工性能。

因此基于以上问题，如何在激光并行加工过程中减少平台非绝对意义平整性对微通道加工性能的影响，保证基底材料加工过程中始终处于各分束激光的加工焦点位置，从而保证每一个激光微通道的高均一性是当前亟需解决的难题。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提供一种高均一性激光微通道并行加工方法，通过本申请所采用的加工方法，可以快速有效的保证基底材料所有加工区域均处于激光焦点位置，以实现并行加工的高均一性。

本发明公开了一种高均一性激光微通道并行加工方法，包括以下步骤：

S1：首先通过设定激光矢量光束阵列各分束激光的参数，利用分数阶傅里叶变换和迭代算法计算出全息图，全息图加载在空间光调制器上，对入射激光进行不同位置不同发射角的反射，得到各分束激光构成的初始激光矢量光束阵列；

S2：通过放置图像采集设备实时采集各分束激光的微通道加工图像，并进行图像测量，对应得到初始激光矢量光束阵列下每一个分束激光的焦点位置情况；

S3:根据每一个分束激光的离焦情况和初始激光矢量光束阵列各分束激光的参数进行分析比较，通过调整分数阶傅里叶变换的分数阶阶次重新计算全息图，进而对每一个分束激光加工时的焦点位置进行调整，得到调整后的激光矢量光束阵列；

S4：对调整后的激光矢量光束阵列各分束激光的微通道加工图像进行测量，得到调整后每一个分束激光的焦点位置情况，并根据调整后每一个分束激光的焦点位置情况和上一次激光矢量光束阵列各分束激光的参数进行分析比较，通过调整分数阶傅里叶变换的分数阶阶次重新计算全息图，进而对每一个分束激光加工时的焦点位置进行调整，直至基底材料上每一个加工的微通道均处于与其对应分束激光的焦点位置，从而使得在每一个分束激光具有相同光强幅值的前提下，每一条加工的微通道将具有相同的加工宽度和加工深度，实现微通道并行加工时的高均一性。

在一些实施方式中，所述步骤S2中焦点位置的判断方法为：

通过图像采集设备识别和测量得到各分束激光的微通道宽度；